收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

纳米复合物修饰电极对环境污染物的电化学分析应用研究

刘本志  
【摘要】:通过在混酸氧化了的多壁碳纳米管表面沉积银纳米粒子制备了多壁碳纳米管负载银纳米复合材料。对所制备的复合材料用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)和光电子能谱(XPS)进行了表面形貌及结构的表征。利用循环伏安法、方波伏安法等电化学技术对复合材料修饰的电极进行了电化学性能研究。基于复合材料良好的导电性、高催化活性和大比表面等特性,复合物修饰电极被成功地用于环境污染物的分析检测,为环境分析提供了灵敏、快速、低成本的检测方法。主要研究结果如下: (1)用一种简单的化学方法制备了银纳米粒子/多壁碳纳米管纳米复合物。银纳米粒子在多壁碳纳米管表面具有良好的分散性。氧化了的多壁碳纳米管表面具有较多的羧基便于银离子的吸附与成核,NaOH同时作为还原剂和pH调节剂来控制银纳米粒子的尺寸。制备了的纳米复合物用透射电镜、X-射线衍射和循环伏安法进行了表征。Randles-Sevcik曲线表明了该复合物在碱性溶液中的反应是一个扩散控制的过程,并求得扩散系数是1.09×10-4cm2s-1。通过可控电沉积的方法制备了银纳米粒子掺杂壳聚糖凝胶膜(SNP-CS)。所制备的SNP-CS膜对带负电荷的氧化还原电对[Fe(CN)6]3-/[Fe(CN)6]4-具有优良的加速扩散和电子传递过程的能力,这主要是因为在酸性溶液中,壳聚糖带有许多正电荷。 (2)用银纳米粒子/多壁碳纳米管纳米复合物修饰电极研究了对硝基酚的电化学性质。实验表明这种纳米复合物对于对硝基酚的电化学还原具有优良的电催化活性。对硝基酚在修饰电极上的还原分为为两步过程:对应于对硝基酚到对羟氨基酚的还原和对羟氨基酚到对亚硝基酚的还原。对硝基酚的第一步还原是一个需要电子的过程,但是第二步还原是一个释放电子的过程,因此,酸性介质有利于对硝基酚到对羟氨基酚的还原,碱性介质有利于对羟氨基酚到对亚硝基酚的还原。通过优化各种实验条件,利用伏安法检测了酸性或碱性介质中的对硝基酚,检测线性范围在酸性条件下(pH=3)为3.0×10-6到1.2×10-4mol L-1,在碱性条件下(pH=10)为3.5×10-5到1.4×10-4mol L-1。 (3)分别用多壁碳纳米管负载银纳米粒子和银纳米粒子掺杂的壳聚糖膜修饰电极对三氯乙酸进行了电化学实验研究,结果表明这两种纳米复合物均对三氯乙酸的还原具有良好的电催化活性。据此用方波伏安技术和计时安培技术建立了检测三氯乙酸的电化学传感器。方波伏安法检测三氯乙酸的线性范围是5.0×10-6-1.2×10-4mol L-1,检出限是1.9×10-6mol L-1(S/N=3)。计时安培法检测三氯乙酸的线性范围是3.O×10-6-5.6×10-5mol L-1,检出限是1.1×10-6mol L-1(S/N=3)。本研究的方法提供了新的方式简单快速的分析测定三氯乙酸,排除了大量二氯乙酸和一氯乙酸的干扰。 (4)研究了过氧化氢在多壁碳纳米管负载纳米银复合物修饰电极上的电化学响应。实验表明该复合物对过氧化氢具有很好的电催化性能。利用方波伏安技术测定了过氧化氢,在优化实验条件下,测定过氧化氢的线性范围为5.0×10-6-8.0×10-5mol L-1,检出限为1.7×10-6mol L-1。该复合物修饰的电极具有很好的稳定性,可以长期保存,许多性能优于酶生物传感器。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 焦洋;孙晓泉;王志荣;邹继伟;王峰;唐坤;余大斌;;贵金属纳米粒子及其复合物的非线性光学性能和应用研究进展[J];材料导报;2006年S1期
2 朱岩;甘万强;;PUA纳米复合物水分散液的制备及其性能研究[J];化工新型材料;2009年02期
3 黄晓东,白守礼,李殿卿,罗瑞贤,陈霭,刘炯权;ZnO-SnO_2纳米复合氧化物的制备、表征及其气敏性质的研究(英文)[J];无机化学学报;2005年08期
4 曹文质;武伟;张胜义;赵慎强;田玉鹏;;Sb_2O_3/TiO_2纳米复合物的合成及性质研究[J];化学研究;2008年02期
5 艾伦弘;蒋静;;聚苯胺/ZnFe_2O_4纳米复合物的制备与表征[J];应用化学;2010年01期
6 徐磊;谢书胜;邹佩良;史谨燕;姜磊;;用于基因转运和治疗的多功能纳米复合物的制备及应用[J];辽宁化工;2010年06期
7 孙晓利;宋继斌;刘东华;李鹏;鲁在君;张娜;;PEG-b-PLL的合成及其自组装纳米基因载体的研究[J];中国生化药物杂志;2010年05期
8 ;纳米复合涂料[J];涂料技术与文摘;2011年07期
9 汪洋;;掺锌纳米二氧化钛复合材料处理废水中S~(2-)的光催化性能[J];商丘职业技术学院学报;2006年05期
10 王鹏;王庆昭;王剑;邱光磊;范俊峰;周持兴;;聚苯胺/蒙脱土纳米复合材料的制备及吸波性能研究[J];高分子学报;2006年09期
11 侯炜;乌云;;聚氨酯-聚丙烯酸酯纳米复合乳液的合成与性能[J];阴山学刊(自然科学版);2007年01期
12 乔梅英;张冰;刘金盾;张浩勤;杨方;陈荣峰;;以埃洛石纳米管为载体合成NiO纳米微粒的研究[J];人工晶体学报;2008年03期
13 乔梅英;朱芳坤;曲黎;王庆培;;埃洛石纳米管负载Ni纳米粒子的研究[J];光谱实验室;2009年03期
14 曹正艳;杨春明;李海银;向延滨;;聚苯胺/CoC_2O_4纳米复合物的制备与电磁性质[J];应用化学;2009年11期
15 程茅薇;张信花;白杰;;电纺丝技术制备金纳米粒子/聚合物复合纳米纤维的研究进展[J];材料导报;2010年S1期
16 陈义旺,聂华荣,谌烈,康燕镗;接枝聚合制备具有超低介电常数聚酰亚胺纳米复合物材料[J];高分子学报;2005年06期
17 彭响方;林逸全;兰庆贵;;成型加工对熔融插层制备聚合物/粘土纳米复合物的影响[J];高分子材料科学与工程;2006年02期
18 戴兢陶;杜玉扣;杨平;徐景坤;;导电高分子PEDOT/PSS稳定的Pt_3Co纳米粒子的制备及电、磁性[J];化学学报;2007年22期
19 唐金春;黄可龙;于金刚;刘素琴;;壳聚糖-碳纳米管/壳聚糖半互穿网络水凝胶的机械性能及pH敏感性[J];化学学报;2008年05期
20 潘卉;齐梅;张治军;;PMBA/RNS纳米复合物鞣剂的制备及应用研究[J];中国皮革;2008年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李辉;吴思多;吴锦荣;黄光速;;石墨烯/聚苯乙烯纳米复合物的导电性研究[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
2 叶孙洁;陆云;;碲化镉量子点/聚吡咯纳米复合物的发光性质研究[A];第十六届全国光散射学术会议论文摘要集[C];2011年
3 王晓亮;顾强;孙平川;H H Winter;薛奇;;固体核磁共振双量子氢谱对聚丁二烯/粘土纳米复合物中链动力学的研究[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
4 郑田;卢晓峰;边秀杰;张城城;王策;;CNT/PPy/K_xMnO_2三元纳米复合物的制备及电催化性能研究[A];中国化学会第28届学术年会第4分会场摘要集[C];2012年
5 叶春雪;杨荣杰;仪德启;;聚磷酸铵/钙基蒙脱土纳米复合物的结构与性质[A];2012年中国阻燃学术年会论文集[C];2012年
6 周辉辉;李娟;刘又年;;自组装法制备茶多酚-明胶-葡聚糖纳米复合物[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
7 赵晓东;马子玥;陈小芳;范星河;周其凤;;甲壳型液晶高分子/多壁碳纳米管纳米复合物的液晶行为研究[A];2007年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(下册)[C];2007年
8 朱志国;刘培培;王锐;;原位聚合法制备MWNTs/PET纳米复合物[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(下册)[C];2009年
9 夏玥穜;李少华;江龙;;基于新型树枝状表面活性剂的纳米复合物及其生物应用[A];中国化学会第十三届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2011年
10 王中领;郭亮;谢道海;马新星;陆紫微;陈铟铟;陈剑华;朱墨;李勇刚;;叶酸靶向超顺磁性氧化铁-多巴胺-叶酸纳米复合物的体外MR成像实验研究[A];中华医学会第十八次全国放射学学术会议论文汇编[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘本志;纳米复合物修饰电极对环境污染物的电化学分析应用研究[D];南京大学;2012年
2 李雪;含咪唑阳离子功能化聚合物及其纳米复合物的制备与性能研究[D];浙江大学;2012年
3 刘德明;四氧化三铁包覆稀土掺杂钒酸钇荧光磁性纳米复合物制备及性能研究[D];吉林大学;2012年
4 屠闻文;卟啉纳米组装与生物传感[D];南京大学;2011年
5 王秀芳;聚苯胺/无机纳米复合材料的制备及性能研究[D];安徽大学;2011年
6 王勤;掺杂稀土铁磁性纳米复合物的结构和磁性能研究[D];吉林大学;2010年
7 张静;新型碳纳米材料及其复合物的电化学生物传感研究[D];南京大学;2010年
8 荆胜羽;几种无机纳米粒子/导电聚合物核壳结构复合物的设计合成及性能研究[D];吉林大学;2009年
9 纪南;利用阳极氧化铝模板制备表面增强拉曼散射活性基底[D];吉林大学;2010年
10 台启龙;新型磷氮化合物的合成及其阻燃聚苯乙烯的研究[D];中国科学技术大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 程平;基于新型纳米复合物修饰的前列腺特异性抗原免疫传感器的研究[D];第三军医大学;2009年
2 朱明山;共轭有机分子及其功能化铂纳米复合物:合成,光学性质和光催化性能研究[D];苏州大学;2010年
3 孙智伟;四氧化三铁/钒酸钇纳米复合物的合成及性能研究[D];吉林大学;2011年
4 张霞;一步法制备与表征多重纳米复合物及其电化学性质研究[D];西北师范大学;2011年
5 施晓隽;水溶性染料敏化石墨烯纳米复合物制备及其光伏性质的研究[D];华东理工大学;2011年
6 王媛媛;抗肿瘤药物(5-氟尿嘧啶)的缓释作用研究[D];东北师范大学;2010年
7 王冰清;用于提高体内外基因转染功效的亚油酸和聚苹果酸双接枝壳聚糖新型纳米载体[D];复旦大学;2011年
8 廖艳;银/氧化硅纳米复合物的等离子体制备及性能研究[D];北京印刷学院;2010年
9 张玲玲;有机分子功能化的金属纳米复合物的制备和光催化性能研究[D];苏州大学;2010年
10 万倩;多功能MRI可视化纳米基因载体的研究[D];兰州大学;2012年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 张巍巍;新型银纳米粒子墨水问世[N];科技日报;2009年
2 常丽君;银纳米粒子能自发形成有新证据[N];科技日报;2011年
3 桂宗彦 马雪华;可再生来源食品包装材料结构加工及其应用[N];中国包装报;2011年
4 记者 杜华斌;加开发银纳米粒子水过滤技术[N];科技日报;2011年
5 冯卫东;科学家发现碳纳米管薄膜新特性[N];科技日报;2008年
6 华成;华人学者首次合成超磁性能纳米复合材料[N];中国有色金属报;2002年
7 本报记者 华凌;前途无量的纳米滤膜[N];科技日报;2002年
8 金英;纳米技术应用需要全球齐心协力[N];中国电子报;2008年
9 ;纳米将带来新的产业革命[N];中国高新技术产业导报;2004年
10 记者 杜华斌;银纳米粒子对某些有益细菌伤害极大[N];科技日报;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978