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磺化环糊精修饰碳材料在电化学检测硝基酚中的应用

丛丽蕊

磺化环糊精修饰碳材料在电化学检测硝基酚中的应用

丛丽蕊1
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作者信息

  • 1. 天津科技大学
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摘要

硝基酚(NPs),广泛存在于炸药、染料、药品、农药等物质的生产过程当中。然而即使是在很低的浓度下,NPs也具有很强的毒性。因此,对NPs的检测是环境监测的重要任务。电化学传感器由于操作简单、成本低、反应快、检测实时等优点被认为是一种很好的检测NPs的方法。而提高电化学传感器传感性能的关键是设计出优异的电极材料。结合环糊精优异的超分子识别特性以及碳材料优良的导电能力,本文利用磺化的环糊精修饰不同维度的碳材料来构筑传感器,用于电化学传感NPs。具体内容如下: 1.用磺丁基-β-环糊精(SBCD)修饰二维碳材料氧化石墨烯(GO),并对其进行还原得到了复合物SBCD-rGO,将SBCD-rGO附着在玻碳电极表面,用于检测NPs。首先,合成了SBCD-rGO复合物,并对其进行了详细的表征。随后,利用SBCD-rGO复合材料对玻碳电极进行修饰制备了电化学传感器,并对其电化学性能进行了研究。然后,将所构建的电化学传感器应用于NPs的伏安法分析。结果表明,该方法对对硝基酚(o-NP)、间硝基酚(m-NP)和邻硝基酚(p-NP)的检测具有较高的灵敏度和较低的检出限。最后,将构建的传感器与伏安法分析相结合,通过多元线性回归(MLR)分析数据,实现了对NPs的同时检测。 2.合成了磺丁基-β-环糊精聚合物(PSBCD),利用三维碳材料大孔碳(MPC)的吸附作用将PSBCD与其复合得到PSBCD-MPC。用SEM、TEM、IR、TGA等手段表征了PSBCD-MPC的形貌和结构。然后用复合体构筑了电化学传感器,采用DPV对o-NP、m-NP和p-NP进行同时检测,同时利用该传感器对自来水和湖水水样进行了回收率检测。结果表明,PSBCD-MPC是优异的传感NPs的电极材料,有望用于水样中NPs的同时检测。 3.合成了磺酸基-β-环糊精(SCD),将其与酸化处理后的一维碳材料碳纳米管(MWCNT)复合,得到了MWCNT-SCD复合物。利用MWCNT-SCD制备的电化学传感器可以对o-NP、m-NP和p-NP的混合溶液进行同时识别。

关键词

硝基酚/电化学传感器/石墨烯/碳材料/磺化环糊精

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授予学位

硕士

学科专业

材料工程

导师

赵金/于浩

学位年度

2021

学位授予单位

天津科技大学

语种

中文

中图分类号

TP
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