雜原子摻雜的碳納米材料的合成及電化學應用.pdf

1、近年來，由于石墨烯具有獨特的物理化學特性，如大的比表面積，高效的電子傳輸性能，良好的電催化活性等，在電化學傳感、電催化領域引起了人們極大的關注，但由于石墨烯片層之間存在范德華力，當石墨烯分散在水中時會發生團聚，使其應用受到一定限制。因此，對石墨烯進行功能化改性成為最近的研究熱點。摻雜是改變石墨烯電子結構，進一步增加其導電性能最方便的方法之一。本論文主要研究氮摻雜石墨烯及其負載金屬納米材料在電化學傳感器方面的應用，主要研究內容如下:

2、>　　(1)利用改進的Hummer法合成氧化石墨烯，在氧化石墨烯溶液中添加一定量氨水，以水合肼為還原劑，合成氮摻雜石墨烯(記為N-RGO)。用透射電子顯微鏡，傅里葉變換-紅外光譜，X-射線粉末衍射，X-射線光電子能譜進行表征。結果表明氧化石墨烯被成功還原為石墨烯，氮摻雜量為1.8％。N-RGO修飾的玻碳電極(NRGO/GC)可成功用于對苯二酚和鄰苯二酚的同時測定，對苯二酚和鄰苯二酚的氧化峰峰電位差達到110mV。在0.1mol/L磷酸鹽

3、緩沖溶液中(pH7.0)，50mV/s的掃速下，對苯二酚和鄰苯二酚的氧化峰峰電流隨濃度的增加而線性增加，線性范圍分別為5-693和5-492μmol/L，檢出限分別為0.1μmol/L和0.5μmol/L。同時改變兩種同分異構體的濃度時，線性范圍為15-330μmol/L。連續測定20次，相對標準偏差分別為3.45％和3.82％。
　　(2)用殼聚糖分散的N-RGO修飾玻碳電極可同時測定尿酸和黃嘌呤。尿酸、黃嘌呤分別在0.3V和0

4、.7V出現氧化峰。在0.1mol/L磷酸鹽緩沖溶液中(pH7.0)，尿酸和黃嘌呤的氧化峰電流隨濃度的增加而線性增加，線性范圍為5-340和10-300μmol/L。尿酸和黃嘌呤的檢出限分別為0.30μmol/L和0.25μmol/L。
　　(3)以咖啡因為結構導向劑，采用“一鍋法”合成了氮摻雜石墨烯Au-Pd納米鏈(Au-Pd/N-RGO)。Au-Pd/N-RGO修飾的玻碳電極可靈敏測定環境污染物水合肼。在0.1mol/L磷酸鹽緩