《二維納米材料的原位合成及其電分析化學套用研究》是依託山東大學，由侯士峰擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：二維納米材料的原位合成及其電分析化學套用研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：侯士峰
- 依託單位：山東大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
本課題將首次結合石墨烯/類石墨烯的CVD合成與微電極製備技術，利用原位CVD合成方法在微電極表面合成結構、形態和性質可控的二維或三維石墨烯/類石墨烯膜材料，然後研究其電化學性質和對環境大氣污染物的實時監測方法與技術。利用三維石墨烯/類石墨烯材料對離子液體載入作用，石墨烯/類石墨烯多孔膜可用作納米反應器，離子液體作為電解質進行電化學分析，進而構造石墨烯/類石墨烯-非水體系納米電化學感測器。主要目標測定污染物包括SO2、NO2等，項目將實現石墨烯類石墨烯的原位合成與製備。
結題摘要
常規的檢測過程通常需要採樣、樣品處理、運輸和實驗室樣品分析等幾個步驟，其時效性較差，因此，開發具有高精度、高靈敏度、高特異性，可快速分析的設備與技術迫在眉睫。電化學分析系統具有價格適中，容易自動化，可實施連續監測，因此電化學感測器在檢測環境污染物過氧化氫和葡萄糖等領域具有廣泛套用。電化學感測器的靈敏性、選擇性和穩定性依賴於電極材料的結構和性質，石墨烯作為完美的二維載體，具有優異的導電性、機械性能和大的比表面積，被用來與其他材料複合製備高靈敏度的電化學感測器。因此本課題結合石墨烯的化學氣相合成方法（CVD）與微電極製備技術，利用原位CVD合成方法在電極表面合成形態和性質可控的石墨烯膜材料，然後研究其電化學性質，開發新一代電化學感測器，進一步套用於環境領域中H2O2和人體中葡萄糖的檢測。主要研究內如分為以下幾部分：（1）探討不同性質基底生長石墨烯的可行性，研究生長時間、反應物質、反應條件對石墨烯形貌的影響，研究了石墨烯晶疇生長趨勢，探究了非平面基底生長微米級或更大尺寸石墨烯的可行性。（2）鉑/石墨烯、金/石墨烯複合材料的電化學檢測H2O2：通過貴金屬納米納米顆粒和石墨烯單層膜之間的嵌合作用，實現了石墨烯負載鉑、金納米顆粒複合材料的自支撐膜製備，套用到H2O2非酶電化學檢測領域，表現出極短的回響時間（＜2s），極低的回響濃度，較高的穩定性和選擇性，在實際樣品檢測中具有可行性。（3）金/石墨烯複合材料葡萄糖電化學感測器：以戊二醛為交聯劑，通過Schiff base反應，實現了葡萄糖轉化酶（GOD）在石墨烯表面金納米顆粒上的固定，以此複合材料作為電極構建電化學感測器用於葡萄糖檢測，表現出了對低濃度葡萄糖的良好檢測性能，並具有良好的穩定性和抗干擾能力，同時探究了此感測器對人體汗液的實樣檢測效果，提出了未來套用於葡萄糖可穿戴感測器的可能。
