摘要 | 第4-6页 |
Abstract | 第6-8页 |
论文的主要创新与贡献 | 第9-14页 |
第1章 绪论 | 第14-36页 |
1.1 引言 | 第14页 |
1.2 电化学传感器概述 | 第14-18页 |
1.2.1 电化学传感器简史与应用 | 第14-15页 |
1.2.2 电化学传感器的工作原理 | 第15-17页 |
1.2.3 电化学传感器的市场前景 | 第17页 |
1.2.4 电化学传感器的发展趋势 | 第17-18页 |
1.3 化学修饰电极 | 第18-20页 |
1.3.1 化学修饰电极的定义 | 第18-19页 |
1.3.2 化学修饰电极的制备 | 第19-20页 |
1.3.3 纳米材料修饰电极 | 第20页 |
1.4 电化学传感器用纳米电极材料 | 第20-30页 |
1.4.1 金属及金属氧/硫化物材料 | 第21-22页 |
1.4.2 非金属及非金属氧/碳化物材料 | 第22-23页 |
1.4.3 多金属、复合结构以及核壳结构材料 | 第23-24页 |
1.4.4 新型碳基纳米材料 | 第24-30页 |
1.5 石墨烯基纳米复合电极材料 | 第30-32页 |
1.6 本论文的选题依据和研究内容 | 第32-36页 |
1.6.1 选题依据 | 第32-33页 |
1.6.2 研究内容 | 第33-36页 |
第2章 研究方案与实验方法 | 第36-48页 |
2.1 引言 | 第36页 |
2.2 研究方案设计 | 第36-38页 |
2.3 研究路线的原理性描述和方案论证 | 第38-39页 |
2.4 实验试剂与仪器 | 第39-41页 |
2.5 材料的制备方法 | 第41-44页 |
2.5.1 Modified Hummers法制备氧化石墨烯及其水合肼还原 | 第41-42页 |
2.5.2 磷酸氢二钾(K2HPO4·3H_2O)还原氧化石墨烯制备石墨烯 | 第42页 |
2.5.3 结晶乙酸钠(CH3COONa·3H_2O)还原氧化石墨烯制备石墨烯 | 第42页 |
2.5.4 原位合成Cu2O微米颗粒–Cu2O纳米线–石墨烯杂化结构 | 第42-43页 |
2.5.5 超声制备MoO_3的水溶物(MoO_3·2H_2O)–石墨烯复合材料 | 第43页 |
2.5.6 超声制备水热合成Co_3O_4多孔纳米带–石墨烯纳米复合材料 | 第43-44页 |
2.6 材料的表征测试 | 第44-45页 |
2.6.1 X-射线衍射(XRD)测试 | 第44页 |
2.6.2 傅里叶变换红外光谱(FT-IR)测试 | 第44页 |
2.6.3 激光拉曼光谱(Raman)测试 | 第44页 |
2.6.4 X-射线光电子能谱(XPS)测试 | 第44页 |
2.6.5 场发射扫描电子显微镜(FESEM)测试 | 第44页 |
2.6.6 场发射透射电子显微镜(FETEM)测试 | 第44-45页 |
2.6.7 原子力显微镜(AFM)测试 | 第45页 |
2.6.8 热失重分析(TGA)测试 | 第45页 |
2.7 修饰电极的制备 | 第45页 |
2.8 电化学性能测试 | 第45-46页 |
2.8.1 交流阻抗测试 | 第46页 |
2.8.2 循环伏安测试 | 第46页 |
2.8.3 线性扫描伏安 | 第46页 |
2.8.4 电流-时间法 | 第46页 |
2.9 本章小结 | 第46-48页 |
第3章 石墨烯的氧化还原法制备及其表征 | 第48-58页 |
3.1 引言 | 第48页 |
3.2 结果与讨论 | 第48-56页 |
3.2.1 材料晶体结构规整性及晶面间距变化分析 | 第48-49页 |
3.2.2 石墨烯材料的有序性及缺陷结构分析 | 第49页 |
3.2.3 材料还原前后其表面碳元素的化学价态变化分析 | 第49-50页 |
3.2.4 石墨烯材料的微观结构观察与表面形貌分析 | 第50-53页 |
3.2.5 原子力显微镜观察氧化石墨烯形貌及其厚度测定 | 第53-55页 |
3.2.6 石墨烯材料的循环伏安响应分析 | 第55页 |
3.2.7 制备高质量石墨烯的实验影响因素讨论 | 第55-56页 |
3.3 本章小结 | 第56-58页 |
第4章 磷酸氢二钾还原氧化石墨烯及其还原机理 | 第58-68页 |
4.1 引言 | 第58-59页 |
4.2 结果与讨论 | 第59-67页 |
4.2.1 氧化石墨烯还原前后其水溶液分散特性分析 | 第59页 |
4.2.2 材料晶体结构规整性及晶面间距变化分析 | 第59-60页 |
4.2.3 氧化石墨烯还原前后其表面含氧官能基团的含量变化分析 | 第60页 |
4.2.4 还原反应过程中的拉曼光谱监测及材料的缺陷结构分析 | 第60-62页 |
4.2.5 材料还原前后其表面元素组成及碳元素的化学价态变化分析 | 第62页 |
4.2.6 石墨烯材料的微观结构观察与表面形貌分析 | 第62-63页 |
4.2.7 原子力显微镜观察石墨烯材料形貌及其厚度测定 | 第63-64页 |
4.2.8 磷酸氢二钾还原氧化石墨烯的还原机理讨论 | 第64-66页 |
4.2.9 石墨烯材料的热稳定性能分析 | 第66-67页 |
4.3 本章小结 | 第67-68页 |
第5章 结晶乙酸钠还原氧化石墨烯及其还原机理 | 第68-80页 |
5.1 引言 | 第68-69页 |
5.2 结果与讨论 | 第69-78页 |
5.2.1 氧化石墨烯还原前后的水溶液分散特性分析 | 第69-70页 |
5.2.2 材料晶体结构规整性及晶面间距变化分析 | 第70-71页 |
5.2.3 还原反应过程中的拉曼光谱监测及材料的缺陷结构分析 | 第71页 |
5.2.4 氧化石墨烯还原前后其表面含氧官能基团的含量变化分析 | 第71-73页 |
5.2.5 材料还原前后其表面元素组成及碳元素化学价态变化分析 | 第73-74页 |
5.2.6 材料的微观结构观察与表面形貌分析 | 第74页 |
5.2.7 原子力显微镜观察石墨烯材料形貌及其厚度测定 | 第74页 |
5.2.8 结晶乙酸钠还原氧化石墨烯的还原机理讨论 | 第74-77页 |
5.2.9 石墨烯材料的热稳定性能分析 | 第77-78页 |
5.3 本章小结 | 第78-80页 |
第6章 Cu_2O微米颗粒–Cu_2O纳米线–石墨烯杂化结构修饰电极探测乙二胺 | 第80-96页 |
6.1 引言 | 第80-81页 |
6.2 结果与讨论 | 第81-94页 |
6.2.1 复合材料晶体结构及物相分析 | 第81页 |
6.2.2 复合材料的微观形貌,元素组成与晶体结构分析 | 第81-85页 |
6.2.3 复合材料表面元素组成分析及铜元素的化学价态分析 | 第85页 |
6.2.4 Cu_2O MPs–Cu_2O NWs–graphene复合材料的形成机理讨论 | 第85-88页 |
6.2.5 乙二胺在Cu_2O MPs–Cu_2O NWs–graphene/GCE上的电化学行为 | 第88-92页 |
6.2.6 线性扫描伏安法探测乙二胺 | 第92-93页 |
6.2.7 修饰电极的重复性,稳定性和抗干扰性 | 第93-94页 |
6.3 本章小结 | 第94-96页 |
第7章 MoO_3水溶物(MoO_3·2H_2O)–石墨烯复合材料修饰电极探测硫代尿素 | 第96-108页 |
7.1 引言 | 第96-97页 |
7.2 结果与讨论 | 第97-106页 |
7.2.1 MoO_3·2H_2O–graphene复合材料的晶体结构及物相分析 | 第97页 |
7.2.2 MoO_3·2H_2O–graphene复合材料的微观形貌与元素组成分析 | 第97-98页 |
7.2.3 石墨烯及MoO_3·2H_2O–graphene复合材料的拉曼光谱分析 | 第98-100页 |
7.2.4 MoO_3·2H_2O–graphene/GCE的循环伏安响应分析 | 第100页 |
7.2.5 硫代尿素在MoO_3·2H_2O–graphene/GCE上的电化学行为 | 第100-103页 |
7.2.6 循环伏安响应探测硫代尿素 | 第103页 |
7.2.7 电流-时间法探测硫代尿素 | 第103-104页 |
7.2.8 修饰电极的重复性,稳定性和抗干扰性 | 第104-106页 |
7.3 本章小结 | 第106-108页 |
第8章 Co_3O_4多孔纳米带–石墨烯纳米复合材料修饰电极非酶探测过氧化氢 | 第108-120页 |
8.1 引言 | 第108-109页 |
8.2 结果与讨论 | 第109-119页 |
8.2.1 纳米复合材料的晶体结构及物相分析 | 第109页 |
8.2.2 纳米复合材料的微观形貌与元素组成分析 | 第109-111页 |
8.2.3 纳米复合材料的拉曼光谱分析 | 第111-112页 |
8.2.4 Co_3O_4 PNRs–graphene纳米复合材料的形成机理讨论 | 第112页 |
8.2.5 Co_3O_4 PNRs–graphene/GCE的循环伏安曲线分析 | 第112-114页 |
8.2.6 过氧化氢在Co_3O_4 PNRs–graphene/GCE上的电化学行为 | 第114-115页 |
8.2.7 循环伏安响应探测过氧化氢 | 第115-116页 |
8.2.8 电流时间法探测过氧化氢 | 第116-117页 |
8.2.9 修饰电极的重复性,稳定性和抗干扰性 | 第117-119页 |
8.3 本章小结 | 第119-120页 |
结论 | 第120-122页 |
参考文献 | 第122-136页 |
攻读博士学位期间发表的学术论文 | 第136-138页 |
致谢 | 第138-140页 |