基于石墨烯_过渡金属氧化物纳米复合材料的电化学传感器的研究

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1、分类号：064UDC：540学号：11111832246密级：公开温州大学硕士学位论文基于石墨烯/过渡金属氧化物纳米复合材料的电化学传感器的研究作者姓名：梁金丽学科、专业：物理化学研究方向：药物分子设计与筛选指导教师：缪谦教授完成日期：2014年5月8日温州大学学位委员会温州大学学位论文独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得温州大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本

2、研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。论文作者签名：日期：年月日温州大学学位论文使用授权声明本人完全了解温州大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：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电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权温州大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本人在导师指导下完成的论文成果，知识产权归属温州大学。保密论文在解密后遵守此规定。论文作者签名：导师签名：日期：年月日日期：年月日基于石墨烯/过渡金属氧化物纳米复合材料的电化学

3、传感器的研究摘要廉价的过渡金属氧化物是一类非常重要的催化剂，有以下优点：热稳定性好、抗中毒、对氧化反应的选择性高、使用寿命长。石墨烯（GO）不仅具有大的比表面积、高的机械强度以及超强的电子传导能力，且具有良好的生物相容性，成本低廉，使得生物分子既能较好地固定在电极表面，又能保持其生物活性。石墨烯已成为构建电化学生物传感器最为引人注目的材料之一。本文通过水热法合成了两种石墨烯/过渡金属氧化物纳米复合材料，并用其构建了无酶电化学传感器，实验结果令人满意。主要内容如下：（1）采用温和的水热法，以柠檬酸三钠作为还原剂和稳定剂合成了Cu2O/RGO纳米复合材料，

4、对其形貌和结构进行了表征。Cu2O/RGO对葡萄糖的氧化有显著的催化性能。将Cu2O/RGO组装成电化学无酶葡萄糖传感器，探讨了其对葡萄糖的电催化氧化机理。该传感器对葡萄糖能产生快速的安培响应，具有检测限低、选择性好、稳定性强、检测范围宽等优点，能用于人血清中的葡萄糖测定。（2）Cu2O/RGO对H2O2的还原有显著的催化作用。基于Cu2O/RGO纳米复合材料还构建了无酶过氧化氢传感器，并对其电化学性质和电催化H2O2还原的机理进行了探讨。该传感器灵敏度达4.85μAmM−1，检出限为7.28×10−7mol·L-1。该传感器还具有线性范围宽、稳定性高

5、、选择性强、响应快等优点。（3）通过水热法合成了CuO/RGO纳米复合材料，并用于构建无酶葡萄糖传感器。CuO/RGO能催化葡萄糖的直接氧化，探讨了其电催化葡萄糖氧化的机理。该传感器表现出高稳定性、好的重现性、强抗干扰性等特点，同时还具有反应速度快、制备简单、成本低廉等优点。关键词：过渡金属氧化物，石墨烯，纳米复合材料，电化学传感器IIISTUDYONELECTROCHEMICALSENSORSBASEDONGRAPHENE/TRANSITIONALMETALOXIDESABSTRACTCheaptransitionalmetaloxidesasagr

6、oupofvaluablecatalysts,theyhaveseveraladvantages,suchasgoodthermalstability,resistancetopoisoning,longlifeandhighselectiveoxidationreactions.Graphene(GO)hasnotonlyhighsurfacearea,strongmechanicalstrengthandhighelectricalconductivity,butalsogoodbiocompatibilityaswellaslowcost,whi

7、chmadebiomoleculesnotonlyimmobilizeonelectrodebutkeeptheiractivitywell.Graphenehasbecomeoneofthemostcompellingelectrochemicalbiosensormaterial.Inthispaper,twokindsofgraphene/transitionmetaloxidesnanocompositesweresynthesized,throughhydrothermalmethod,andelectrochemicalsensorswer

8、efabricatedbasedthem.Theresultsweresatisfactory