有序納米陣列電極的自清潔與電化學感測研究

《有序納米陣列電極的自清潔與電化學感測研究》是依託吉林大學，由張志權擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：有序納米陣列電極的自清潔與電化學感測研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：張志權
• 依託單位：吉林大學

項目摘要

電化學感測器具有靈敏度高，回響快，以及成本低廉等優點，在水質分析檢測中有較大套用前景。然而，電化學感測器重現性和長效性較差這一不足在一定程度上限制了其在水質檢測方面的實際套用。針對其存在的問題，發展能夠長時間，多次使用的新型電化學感測器將具有重大科學意義和實踐價值。我們受到自然界中荷葉效應的啟發，將自清潔功能化套用到納米陣列電化學感測器中，以提高檢測的重現性和長效性。有序的納米陣列電極具有比無序納米材料更加突出的量子效應，更大的表面積，易於通過模板控制陣列尺寸等優點。由此，將自清潔功能與納米陣列電極相結合，有助於實現重現性好、長效性好、靈敏度高、回響快速，具有實用性的電化學檢測方法。此外，我們採用胺基酸聚合物和貴金屬納米粒子雜化材料用於構築納米陣列電極，該有機無機雜化材料機械穩定性好且電化學活性高，有助於實現高性能且穩定的納米陣列電化學感測平台。

結題摘要

電化學分析具有靈敏度高、回響快、檢測限低以及成本低廉等優點，在分析化學領域有較大的套用前景。然而，電化學感測器重現性和長效性較差這一不足在一定程度上限制了其在環境有機污染物檢測方面的實際套用。針對其存在的問題，發展能夠長時間，多次使用的新型電化學感測器將具有重大科學意義和實踐價值。我們受到自然界中荷葉效應的啟發，將自清潔功能化套用到納米陣列電化學感測器中，以提高檢測的重現性和長效性。近年來，隨著納米材料科學的迅猛發展，一些新型材料，如貴金屬納米粒子、碳納米材料、微納米導電聚合物等被套用於電化學分析領域，賦予了電化學分析更加優越的性能。本研究致力於合成新型的納米複合電極材料，探討這些材料的電化學性質，並將其套用於對一些環境污染物，藥物分子以及生物活性分子的電化學分析檢測。為快速合成具有電化學套用潛力的納米複合材料開闢了新的思路，並有效地改善了一些電化學分析手段的靈敏度、檢測限等性質。 構建了一種表面含有氟化物的複合物納米陣列電極(NA-COGH@F)，並成功將該電化學感測器套用於電化學同時檢測對苯二酚和鄰苯二酚。以聚苯乙烯小球陣列作為模板，將半胱氨酸氧化物和納米金依次電化學沉積在小球的空隙，在除掉聚苯乙烯小球模板後即得到了排列整齊的複合物納米孔陣列電極（NA-COGH）。通過最佳化電沉積條件可以得到高效電荷傳遞能力。採用真空蒸鍍法（CVD）用低表面能的含氟物質對NA-COGH表面進行修飾，得到具有自清潔功能的納米陣列電極界面，該功能化的電極界面在測試過程中受到的污染容易清除，電極的長效性和重現性也將得到提高。該複合物納米孔陣列電極對於對苯二酚和鄰苯二酚的電化學氧化反應有較好的催化作用，並能夠對這兩種化合物同時進行電化學檢測。有序的納米陣列電極具有比無序納米材料更加突出的量子效應，更大的表面積，易於通過模板控制陣列尺寸等優點。由此，將自清潔功能與納米陣列電極相結合，有助於實現重現性好、長效性好、靈敏度高、回響快速，具有實用性的電化學檢測方法。此外，我們採用胺基酸聚合物和貴金屬納米粒子雜化材料用於構築納米陣列電極，該有機無機雜化材料機械穩定性好且電化學活性高，有助於實現高性能且穩定的納米陣列電化學感測平台。