本科毕业论文--氮掺杂三维石墨烯的制备及其在多巴胺传感中的应用

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1、密级_____________本科毕业论文（设计）氮掺杂三维石墨烯的制备及其在多巴胺传感中的应用院（系）名称：化学与分子科学学院专业名称：化学基地班学生姓名：指导教师：二○一四年五月BACHELOR’SDEGREETHESISOFWUHANUNIVERSITYThepreparationofthreedimensionalnitrogen-dopedgrapheneanditsapplicationindopaminesensingCollege：CollegeofChemistryandMolecularScienceSubject：NameDirectedby：May2014郑

2、重声明本人呈交的学位论文，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。本学位论文的知识产权归属于培养单位。本人签名：日期：摘要近年来，三维石墨烯及其复合材料被广泛应用于电化学传感器中。由于三维石墨烯具有较高的比表面积、良好的导电性及电化学窗口，使得基于三维石墨烯的电化学传感器对多种重要的生物分子（如H2O2，葡萄糖，多巴胺等）的检测具有较好的性能。与本征的三维石墨烯相比，氮掺杂三维石墨烯具

3、有更高的电子转移效率以及更好的生物相容性，因而在生物分子的检测方面有着更好的应用前景。本论文用化学气相沉积法制得了氮掺杂三维石墨烯，通过控制生长参数，得到了掺杂量最大（5.98%）的氮掺杂三维石墨烯。将制得的氮掺杂三维石墨烯应用于多巴胺的检测，表现出了良好的性能。通过与β–环糊精的复合，这种基于氮掺杂三维石墨烯的电极对多巴胺的灵敏度高达5468.6μAmM–1cm–2，线性范围为10~140μM。这种氮掺杂三维石墨烯在其他生物分子的电化学传感中可能也具有较好的应用前景。关键词：氮掺杂三维石墨烯；化学气相沉积；环糊精；多巴胺；高灵敏度传感ABSTRACTInrecentyears,t

4、hreedimensionalgraphene（3DG）anditscompositeshavebeenextensivelyexploredaselectrochemicalsensors.These3DG-basedsensorshaveshownhighperformancefordetectionofimportantbiologicalmoietiesincluding:H2O2,glucoseanddopamineowingtothehighspecificarea,electricalconductivity,andelectrochemicalpotentialwi

5、ndowof3DG.ThreedimensionalN-dopedgraphenehasabetterelectrontransferefficiencyandbiocompatibilitythanpristinethreedimensionalgraphene,renderingitsmorepotentialuseforsensingofbiologicalmoieties.Inthispaper,wepreparedthreedimensionalN-dopedgraphenebychemicalvapordeposition,andthelargestnitrogenco

6、ntent(5.98at.%)isobtainedbyoptimizingthegrowthparameters.Appliedinsensingofdopamine,threedimensionalgrapheneshowedexcellentperformance.Compositedwithβ-cyclodextrin,theelectrodebasedonthreedimensionalN-dopedgraphenehasshownremarkablesensitivity(5468.6μAmM–1cm–2)withwideresponserange(10~140μM)fo

7、rdopaminesensing.WeenvisionthatthreedimensionalN-dopedgrapheneprovidesapromisingplatformforthedevelopmentofelectrochemicalsensorsofotherimportantbiologicalmoieties.Keywords:threedimensionalN-dopedgraphene;chemicalvapordeposition;cyclode