基于三种银纳米复合材料的无酶过氧化氢传感器的构置及其应用

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银纳米材料具有许多独特的物理与化学性质,在电化学传感领域有着非常重要的应用价值。本论文制备了三种新型的Ag纳米复合材料,构置了三种无酶过氧化氢(H202)传感器,研究了纳米复合材料微观结构与电化学性能之间的关系,建立了检测H202的新方法。该研究对于丰富电化学传感的研究内容,拓宽银纳米材料的应用范围有一定意义。全文共分四章,作者的主要贡献如下:1通过改变柠檬酸的浓度调控ZnO晶面生长的纵横比,合成了棒状和球状的ZnO;再利用化学还原法将Ag纳米颗粒负载于ZnO表面,构置了基于Ag-ZnO(球状)的无酶H202传感器,建立了H202测定的新方法。该研究合成的球状ZnO具有更好的催化性能。研究结果表明,该传感器对H2O2有良好的电催化作用,催化电流信号与其浓度在1.0×10-5~1.5×10-2mol·L-1范围内呈现良好的线性关系(r=0.9997),检出限为3.3×10-6mol·L-1(S/N=3),灵敏度为31.41μA·(mmol·L-1)-1·cm-2。2.以水溶性模板法和光催化还原法成功制备了Ag@AgCl空心纳米立方,研究了其生长机理和电化学行为,构置了Ag@AgCl/GCE过氧化氢传感器,建立了检测过氧化氢的新方法。研究结果表明,该传感器可以在较低工作电位(0.1V)实现对H202的计时安培检测,电流信号与H202浓度在5.O×10-6~1.5×10-2mol·L-1范围内成线性关系(r=0.9998),检出限为1.7×10-6mol·L-1(S/N=3),灵敏度为88.79μA.(mmol·L-1)-1·cm-2。3.利用多巴胺改善了炭黑的亲水性,成功制备了Ag-PDA-CB复合材料,研究了其电化学行为和电催化性质,构置了Ag-PDA-CB/GCE无酶H202传感器,建立了检测H202的新方法。实验结果表明,该传感器对H202的催化电流与其浓度在1.0×10-6-4.8×10-3mol·L-1范围内呈良好的线性关系(r=0.9991),检出限为3.3×10-7mol·L-1(S/N=3),灵敏度为155.71μA.(mmol·L-1)-1·cm-2。
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