摻雜對羥基氧化鎳修飾n型硅光電化學傳感電極的影響.pdf

1、過氧化氫作為一種比較活潑的新陳代謝的副產物，在許多與神經有關的反應中起著關鍵的作用。在食品、臨床、環境監測、水質監測等許多的領域中我們都能看到有過氧化氫的存在。因此能夠快速且準確的檢測過氧化氫是非常有意義的。氨基酸作為蛋白質的基本結構單位，是動物合成蛋白質的原料，且在醫學、工業、農業生產中發揮著重要的作用。因此能夠快速的檢測和區分開各種氨基酸是非常重要的。
　　本文基于半導體硅材料、鉑金、羥基氧化鎳的特性，主要探討了兩種以半導體硅

2、為基底的光電化學傳感器。首先，我們利用真空蒸鍍技術在拋光好的n-n+-Si的表面蒸鍍上金屬鉑，然后再在金屬鉑上面修飾一層物質識別單元，最后采用兩電極體系（無參比電極），在無外加電壓下持續可見光照射，對不同的體系滴加不同的待測物質，考察兩個體系對不同待測物質的光電流響應。實驗內容主要包括以下兩個部分：
　　1. Cd的摻雜對羥基氧化鎳修飾n型硅電極檢測雙氧水的影響
　　通過在n型硅表面鍍鉑金(Pt)和摻雜了Cd的氧化鎳(NiO

3、)復合膜的方法制備了一種新型的無霉的用于檢測過氧化氫(H2 O2）的光電化學傳感器(Cd-NiO/Pt/n-n+-Si)。用真空鍍膜機在n型硅的正面蒸鍍上一層大約40 nm厚的金屬鉑層，而其背面蒸鍍上一層大約500nm厚的金屬鋁，然后用電化學陰極沉積的方法在鍍有金屬鉑的n型硅上電鍍上一層摻雜有Cd離子的氧化鎳膜。最后在0.2 M KOH溶液中用循環伏安(CV)處理得到摻雜有Cd的羥基氧化鎳膜，即Cd-NiOOH/Pt/n-n+-Si電極

4、。修飾電極的組成成分和表面形貌分別使用X射線光電子能譜(XPS)和掃描電子顯微鏡(SEM)進行表征。在無外加電壓下，使用以Cd-NiOOH/Pt/n-n+-Si電極為工作電極，鉑電極為對電極的兩電極體系對過氧化氫進行檢測。并且我們對鎘離子的摻雜量進行了討論，最后確定摻雜了3.5％鎘的修飾電極在pH為13.3的KOH溶液中的靈敏度最好，為254.6μA cm-2 mM-1，并且在0.02-0.12 mM范圍內對過氧化氫有著良好的線性響應，

5、檢測線(S/N=3）為2.2μM。此外該修飾電極還表現出了良好的抗干擾性、穩定性和選擇性。
　　2.鎘鈷雙重摻雜羥基氧化鎳電極對甘氨酸的檢測
　　使用電化學陰極沉積法在鍍有鉑金的n型硅電極(Pt/n-n+-Si)上電鍍一層摻雜了鈷和鎳的氫氧化鎳[Ni(OH)2]薄膜的方法在研制出一種新型的無酶的甘氨酸(glycin)光電化學傳感器。通過使用循環伏安掃描對電極的表面成分進行活化。Ni0.7 Co0.2 Cd0.1(OH)2膜的