石墨烯功能纳米材料的制备及其有机电化学传感应用

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1、学号：12102316常州大学硕士学位论文石墨烯功能纳米材料的制备及其有机电化学传感应用研究生李韦韦陈智栋指导教师方海林学科、专业名称有机化学研究方向有机电化学传感2015年5月Preparationofgraphene-basedfunctionalizednanomaterialsanditsapplicationsinorganicelectrochemicalsensingADissertationSubmittedtoChangzhouUniversityByLiWei-Wei(OrganicChemistry)DissertationSup

2、ervisor:Prof.ChenZhi-dongProf.FangHai-LinMay，2015常州大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下独立进行的研究工作及取得的研究成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中以明确方式标明。本人已完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权的说明本学位论文作者完全了解常州大学有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权

3、单位属常州大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。保密论文注释：本学位论文属于保密范围，在年解密后适用本授权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。学位论文作者签名：签字日期：年月日导师签名：签字日期：年月日中文摘要通过紫外光照法干净地制备了还原态石墨烯和金的纳米复合材料，无需添加任何还原剂，稳定剂或者表面活性剂。通过紫外可见光谱，傅里叶红外光谱，拉曼光谱以及透射电镜表征材料，其结果表明在GO被

4、还原的同时，也得到粒径均匀的金纳米粒子。这种方法为干净制备石墨烯金属纳米粒子材料提供了一种新的思路。基于RGO-Au纳米复合材料设计的电极用于食品添加剂日落黄的测定。在最佳实验条件下，RGO-Au修饰电极测定日落黄的线性范围为0.01-2μM，检出限为4.2nM。本研究提出了用铂-钯立方体/石墨烯纳米复合材料修饰的玻碳电极测定氯霉素，为氯霉素的测定提供了一种新方法。该制备方法简单，不需要加入有毒的还原剂，是一种环保绿色的制备方法。实验结果表明，该纳米复合材料可以用于氯霉素的检测，石墨烯的大表面积和高导电性以及铂-钯纳米颗粒的催化性能，使制备的电极可以灵

5、敏检测氯霉素，而且该电极具有较高的准确度和灵敏度，操作简单、快捷。在最优的实验条件下，测定氯霉素的还原峰线性范围为0.2-30μM，检出限为0.1μM(S/N=3)。采用电解法一步制备石墨烯功能纳米复合材料。该纳米材料是通过在含有铁卟啉(HN)和单壁碳纳米管(SWNTs)的溶液中直接电解石墨棒而获得。在电解剥落过程中，HN和SWNTs通过π-π共轭作用同时吸附在石墨烯纳米片层(GN)，形成3D的GN-HN-SWNTs复合材料。基于这种复合材料，构建了一种新颖的电化学测定H2O2的生物传感平台。通过GN，HN和SWNTs的协同作用，该复合材料测定H2O2

6、的线性范围为0.2μM-0.4mM，检测限为0.05μM。这种方法可以成功测定饮料中的H2O2，表明传感应用有很广阔的前景。关键词:石墨烯；纳米材料；电化学；传感器ABSTRACTAverysimpleandeffectiveapproachoffabricatingAu-reducedgrapheneoxide(Au-RGO)nanocompositeishereinreported.Thenanocompositewassynthesizedthroughaone-potinsitureductionofgrapheneoxide(GO)andHA

7、uCl4underultraviolet(UV)irradiationwithoutusinganyadditionalchemicalreducingagents,cappingagents,stabilizerorsurfactant.ThesurfacecharacterizationwithvarioustechniquessuchasUV-visspectroscopy,Fouriertransforminfraredspectroscopy,Ramanspectroscopyandtransmissionelectronmicroscopy

8、(TEM)showedthatGOwaseffectivelyreducedandAunano