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纳米材料在电化学传感器方面的应用研究

黄余改  
【摘要】:一、铜纳米粒子薄膜修饰电极的制备及催化性能研究 在半胱氨酸的保护下,用硼氢化钠还原硫酸铜得到铜纳米粒子。通过3-巯基丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)将其固定在导电玻璃表面,可以形成铜纳米薄膜修饰电极。SEM观察到铜纳米粒子在电极表面上多层均匀的分散。电化学实验证明铜纳米粒子薄膜修饰电极加快了电子转移速度,进一步实验表明该修饰电极可以作为良好的电化学传感器,能催化还原亚硝酸盐和一氧化氮。 二、聚天青B/铜纳米复合物材料的制备、表征及其电致变色性能研究 采用循环伏安法在导电玻璃上合成了一种新型的聚天青B/铜纳米复合物膜。在电位扫描过程中发现该复合物膜在蓝色与无色之间快速、可逆地变化着。研究结果表明铜纳米粒子的掺杂改变了聚天青B膜的形貌,提高了其电化学活性,增强了其电致变色性能和电致变色效率。因此,聚天青B/铜纳米复合物膜可以作为一种节能型的、有广阔应用前景的变色材料。而且,初步认为该复合物膜电致变色性能的提高可能是由于膜的电导率增大的缘故。 三、聚天青B/铜纳米复合物膜修饰电极用于葡萄糖的测定 采用电化学方法制备了聚天青B/铜纳米复合物膜修饰电极,研究了葡萄糖在该修饰电极上的氧化行为,并在强碱性、没有酶存在的条件下测定了葡萄糖。优化了测定电位、NaOH浓度、铜胶浓度等实验条件,发现在强碱性条件下,葡萄糖浓度在10μmol/L~10mmol/L范围内,响应电流与其浓度呈线性关系,相关系数为99.3%,检测下限为5μmol/L。结果表明,葡萄糖在聚天青B/铜纳米复合物膜修饰电极上的电化学活性更高,响应更为灵敏。而且,葡萄糖在该修饰电极上的线性范围比其在铜纳米粒子分散的聚苯胺基体上宽。


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