论文部分内容阅读
电化学传感技术在生物和环境测定分析领域中非常重要,在电化学检测分析方法中,化学修饰电极是电化学实验室研究工作中最受欢迎的工具。量子点具有非常高的表面缺陷,在电化学分析中可以快速吸附目标待测物,提高目标待测物质在电极表面的累积效率,但量子点材料极易团聚成块,影响其催化性能,因此将量子点材料负载在碳模板上,限制量子点的团集,均匀分布在玻碳电极(GCE)上的量子点可以确保电极表面具有良好的稳定性和可重复性。本实验主要以樱花薄层碳作为生物模板制备出比表面积高、颗粒分布均匀、电子传输快、结构稳定性高、电化学催化性能好的复合量子点材料。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(FESEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、氮气吸附脱吸附仪、电化学工作站等对合成的样品材料进行了表征,通过表征发现,在水热条件温度为120°C、保温时间为6 h时,合成的CeO2@C、CeO2@ZnO@C、CeO2@Mn3O4@C、CeO2@CuO@C复合量子点材料形貌分布均匀不团聚,晶粒平均尺寸小,电化学传感性能优于其他水热条件和其大颗粒复合材料。通过实验探索CeO2@C量子点、氧化铈基复合金属氧化物(ZnO、Mn3O4、CuO)量子点在多种能产生信号的有效待测物质(亚甲基蓝、过氧化氢、多巴胺、葡萄糖、三聚氰胺、重金属离子)中的电化学催化性能,使用循环伏安法、差分脉冲伏安法表征了所得样品的电化学性能,发现CeO2@C、CeO2@ZnO@C、CeO2@Mn3O4@C、CeO2@CuO@C等量子点的在亚甲基蓝、过氧化氢、多巴胺、葡萄糖、三聚氰胺、重金属离子中均有很好的电化学响应信号,且这些待测物质表现出的峰形、峰电位、峰电流值均不一样,表明这些量子点材料具有极好的选择性。另外与裸电极相比,量子点修饰后的电极对于待测物质的表现出较大的电化学响应信号,表明量子点材料的存在,提高了电极的灵敏度。初期探索CeO2@C在亚甲基蓝、过氧化氢、多巴胺中虽然产生了较好的电化学信号,但是其浓度与电流的线性的线性相关系数R2值并不高,后期通过氧化铈与其他金属金属氧化物的复合,各自复合量子点的浓度与电流的线性相关系数R2值高,如CeO2@ZnO@C纳米复合材料在葡萄糖溶液中的线性相关系数R2为0.99944,CeO2@CuO@C量子点复合材料在重金属铅离子中的线性相关系数R2为0.9995。