普鲁士蓝、碳材料修饰电极材料的制备及其在电化学检测生物分子的研究

摘要

目前，随着经济的飞速发展，环境、能源以及食品安全等问题获得越来越多的关注，从而生物分子的检测便显得越发重要。碳材料具有化学稳定性好、导电性好、制备方法简单、造价低等优点，是设计电化学传感器的理想基底和重要组成部分。普鲁士蓝（PB）则具有优良的磁性、电催化和电化学性能。因此，本论文以普鲁士蓝(PB)和不同的碳材料作为主要组成部分制备了三种电化学传感器，分别电化学检测水合肼、抗坏血酸和多巴胺；主要内容如下：
　　1.首先利用电化学沉积法，直接将普鲁士蓝和壳聚糖(CS)沉积到预处理的碳布(CC)上，得到电极PB/CS/CC。并用X-射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)以及电化学测试等手段对三元电极材料进行表征。然后将PB/CS/CC电极应用于抗坏血酸的检测，结果表明该传感器具有超高的灵敏度、较低的检测限和宽的检测范围，并且在实际样品的检测中显示出很好的性能。
　　2.制备了金属有机骨架材料(ZIF-67)，并将其作为模板碳化后得到掺杂钴的多孔碳十二面体(CNP)。随后利用CNP催化合成PB，得到复合物PB/CNP。最后再利用聚吡咯(PPy)包裹PB/CNP，得到复合材料PB/CNP/PPy。接着为了检测复合材料形貌和结构，用XRD、FTIR、SEM以及电化学测试等手段对三元电极材料进行表征，并利用紫外可见分光仪进行PB合成的动力学研究，结果表明CNP可促进PB的合成。然后将该复合电极应用于电催化检测水合肼，结果表明PB/CNP/PPy电极具有超长检测范围、较低检测限、较高灵敏度、以及很好的电化学稳定性和抗干扰能力。
　　3.以碳化有机微球的方式制备碳微球(C)，再利用碳微球来催化合成PB，制备了PB/C复合材料，随后又利用PPy来包裹PB/C材料，最终制备了PB/C/PPy复合材料，利用透射电镜(TEM)、SEM、FTIR、XRD等手段对材料进行表征。最终使用滴涂的方式制备了PB/C/PPy修饰电极用以检测多巴胺，发现该电极是一种优良的多巴胺传感器。

目录

声明

第一章 绪论

1.1普鲁士蓝

1.2碳材料

1.3高聚物

1.4选题思路与研究目的

参考文献

第二章 基于普鲁士蓝/壳聚糖/碳布的抗坏血酸传感器

2.1 引言

2.2 实验药品和仪器

2.3实验内容

2.4 结果与讨论

2.5 本章小结

参考文献

第三章 合成普鲁士蓝/碳多面体/聚吡咯传感器的研究

3.1 引言

3.2 实验药品和仪器

3.3实验内容

3.4 结果与讨论

3.4 本章小结

参考文献

第四章 合成普鲁士蓝/碳微球/聚吡咯传感器的研究

4.1 引言

4.2 实验药品和仪器

4.3实验内容

4.4 结果与讨论

4.4 本章小结

参考文献

硕士期间研究成果

致谢