两种金属氧化物—石墨烯复合纳米界面的电沉积制备及其电化学应用

摘要

近几年来，由电沉积制备石墨烯和金属氧化物纳米复合物引起了人们的广泛关注。这种电化学方法具有安全环保、复合物形貌尺寸在一定程度上可以实现控制的特点。并且，该方法制备的纳米复合物结合了石墨烯较高电化学活性和金属氧化物的生物相容性的特点，在电化学领域有着良好的应用前景。
　　采用电沉积的方法在已经修饰了氧化石墨烯(GNO)的电极表面进行进一步修饰，分别制备了氧化锌-石墨烯(ZnO-rGNO)和氧化锆-石墨烯(ZrO2-ERGNO)两种复合纳米材料，并分别基于该两种复合纳米材料进行了一系列的研究，两部分的主要研究工作如下:
　　(1)采用一步电沉积方法制备了具有纳米墙形貌的ZnO-rGNO复合纳米材料(GZNWs)，并通过循环伏安法，差分脉冲伏安法等技术对制得的GZNWs复合纳米材料性质进行了表征。通过改变实验条件，对该方法制备的GZNWs复合纳米材料进行了详细的研究:包括各种沉积条件对GZNWs的纳米墙结构形貌和性质的影响及其对DNA固定杂交能力的影响。通过对比研究，利用最佳条件下制备的GZNWs修饰电极构建了电化学DNA生物传感器。
　　(2)采用一步电沉积法和分步电沉积法成功制备了ZrO2-ERGNO和ZrO2/ERGNO复合纳米材料，通过扫描电子显微镜，循环伏安法和差分脉冲伏安法等技术，对制得的复合材料的形貌，尺寸大小及性质等进行了表征。利用ZrO2-ERGNO复合纳米材料修饰电极构建电化学传感和生物传感平台，实现了其对DNA的灵敏检测。

目录

摘要

第一章 前言

1．1 石墨烯简介

1．1．1 石墨烯的制备

1．2 石墨烯复合材料简介

1．3 电沉积制备石墨烯复合材料

1．3．1 恒电位法

1．3．2 循环伏安法

1．3．3 脉冲恒电位法

1．3．4 分步电沉积法

1．3．5 一步电沉积法

1．4 石墨烯复合材料的应用

1．4．1 DNA传感器

1．4．2 H2O2传感器

1．4．3 酶传感器

1．4．4 超级电容器

1．5 课题的研究目的与意义

参考文献

第二章 一步电沉积制备氧化锌-石墨烯纳米墙复合物及其电化学应用

2．1 实验部分

2．1．1 仪器与试剂

2．1．2 修饰电极的制备

2．1．4 电化学测试

2．2 结果与讨论

2．2．1 形貌分析

2．2．2 复合材料的制备及优化

2．3 对特定基因片段的电化学测定

2．3．1 固定杂交能力的比较

2．3．2 最优条件下制备的复合物用作DNA传感器

2．4 不同时间制备的复合物的电容行为

2．4．1 硫酸钠为支持电解液

2．4．2 硫酸为支持电解液

2．5 本章小结

参考文献

第三章 石墨烯-二氧化锆复合物的制备及其在电化学传感中的应用

3．1 实验部分

3．1．1 实验仪器及试剂

3．1．2 实验方法

3．1．3 电化学测试

3．2 结果与讨论

3．2．1 形貌分析

3．2．2 实验条件的优化

3．2．3 修饰电极的电化学行为

3．3 对特定基因片段的电化学测定

3．3．1 DNA杂交识别的选择性

3．3．2 定量检测特定基因目标序列

3．3．3 重现性及再生性

3．4 本章小结

参考文献

结论

致谢

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