石墨烯/钯纳米电化学传感器的研究

摘要

石墨烯是碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的一种碳质材料,这种石墨晶体薄膜的厚度只有0.335nm,它具有超薄、超坚固和超强导电性等特性,还具有电学、热学和力学等性能。氧化石墨烯是石墨烯的一种重要的衍生物,和石墨烯相比,氧化石墨烯是在单独碳结构的基础上多了一些含氧基团,如:羧基、羟基、羰基以及环氧基等。而零维的石墨烯量子点是尺寸在10nm以下的一种特殊的碳材料,表现出很强的量子限域效应和边界效应,在发光二极管、太阳能光电器件、生物医药以及传感器等许多领域有着潜在的应用价值。而富勒烯也是碳材料的一种,本论文分别将氧化石墨烯、石墨烯量子点、富勒烯与钯纳米相结合得到新材料,并对新材料进行了各种表征,最后将合成的材料应用于电化学检测甲酸、乙醇以及甲烷。
　　第一章:简述了石墨烯、石墨烯量子点以及钯纳米的制备方法、表征手段以及在催化等各方面的应用,并简要介绍了本论文的立题背景、主要研究内容和创新点。
　　第二章:将氧化石墨烯和钯纳米相结合制备出新的氧化石墨烯钯纳米材料,并对这种新材料进行了透射电镜、红外光谱、电化学等表征。最后将该材料通过滴涂的方法修饰于玻碳电极表面,用于检测甲酸、乙醇等物质。最后实验结果表明在一定的浓度范围内,甲酸的线性方程为:Ip(A)=1.991×10-5+4.325×10-3C(M), R2=0.9802,线性范围是:5×10-4~10-2mol/L;乙醇的线性方程为:Ip(A)=2.634×10-5+0.01106C(M), R2=0.9904,线性范围是:5×10-4~10-2mol/L。
　　第三章:合成了石墨烯量子点和石墨烯量子点钯纳米材料这两种物质,并对这两种材料进行了透射电镜、红外光谱以及电化学性质等的表征。然后将石墨烯量子点钯纳米材料对甲酸和乙醇进行了电化学检测。实验结果表明修饰了石墨烯量子点钯纳米材料的玻碳电极对甲酸和乙醇都有一定的识别作用,并且和他们的浓度在一定范围内有线性关系。本章的实验为构建甲酸或乙醇传感器奠定了一定的理论依据。
　　第四章:合成了富勒烯钯纳米材料,并对该材料进行了透射电镜表征以及电化学表征。并研究了其对甲烷的电化学催化氧化。

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第一章 绪论

1.1 石墨烯材料

1.2 石墨烯量子点

1.3 钯纳米材料

1.4 本论文的研究背景与研究内容

1.5 本论文的创新之处

参考文献

第二章 氧化石墨烯钯纳米材料的合成及应用

2.1 引言

2.2 实验部分

2.3 结果与讨论

2.4 小结

参考文献

第三章 石墨烯量子点钯纳米的合成及应用

3.1 引言

3.2 实验部分

3.3 结果与讨论

3.4 小结

参考文献

第四章 富勒烯钯纳米材料的合成及应用

4.1 引言

4.2 实验部分

4.3 结果与讨论

4.4 小结

参考文献

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