石墨烯-聚吡咯復合材料制備及其電化學傳感器研究.pdf

1、現今環(huán)境問題依然嚴峻，人們的環(huán)保意識越來越強，提出對環(huán)保監(jiān)測超高靈敏度的要求。電化學傳感器是一種具備超高靈敏度、良好穩(wěn)定性、監(jiān)測成本低、操作簡單易推廣等優(yōu)點的監(jiān)測工具，越來越受到廣大科學工作者的重視。而且傳感器大量用在環(huán)境污染檢測、生命科學、食品安全檢測和臨床診斷等領域。
　　石墨烯由碳原子以sp2共軛形式形成苯六元環(huán)結構，再以苯六元環(huán)結構為單體組成的二維晶體材料，它具備超高比表面積、高電子傳輸率、性質穩(wěn)定以及優(yōu)異的電催化性能等特

2、點。自2004年發(fā)現以來，石墨烯逐漸在半導體產業(yè)和光伏產業(yè)以及鋰離子電池、超靈敏傳感器等領域都表現出良好的應用。由于石墨烯易被小分子物質附著污染，所以石墨烯在制備傳感器時，穩(wěn)定性受到限制。實際應用中，多使用石墨烯復合物，即根據不同要求，將材料與石墨烯復合以達到目的；聚吡咯是一種具有高導電率的導電高分子材料，在摻雜時它的摻雜是可逆摻雜，是一種良好的電子信號傳遞體。我們可以通過不同的復合方式來提高復合材料的電化學性質，這樣不僅可以很好的保護

3、石墨烯，還可以提高傳感器的靈敏度，而且成功拓展石墨烯/聚吡咯復合材料的復合形式，以及提高了傳感器的性能。
　　本論文設計合成了石墨烯/聚吡咯修飾電極。本文根據實驗設計改進Hummers法制得氧化石墨烯均勻水溶液，在通過 CV法還原氧化石墨烯，在還原的同一時刻將石墨烯沉積于電極表面（電還原沉積）。采用 X-射線衍射對電極表面的石墨烯表征證明。然后在用CV法電聚合吡咯，使聚吡咯附著于石墨烯電極表面，用聚吡咯保護石墨烯。最后復合電極使用

4、 DPSV法對鎘離子檢測限進行探討。實驗得到：石墨烯電極對鎘離子的線性范圍為60~1000nM，最低可測濃度為6.0×10-8mol/L(S/N=3)，在次數穩(wěn)定性實驗中電極重復測量10次響應電流衰減達到29.01％，時間穩(wěn)定性實驗中電極7天后衰減達到24.56%；聚吡咯修飾電極對鎘離子的線性范圍為12~600nM，最低可測濃度為9.0×10-9mol/l(S/N=3)，在實驗中表現出優(yōu)異的穩(wěn)定性；石墨烯/聚吡咯復合電極的線性范圍為5~