基于金基双金属纳米材料的电化学传感研究

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金基双金属纳米材料因其可控的形貌、良好的稳定性、优异的催化性和电子传递能力,经其改性的玻碳电极显著地提高了电化学传感性能。本论文使用种子介导方法合成金纳米棒(Au NRs),再用简单还原法制备了三种纳米复合材料—核-壳型金钯(Au@Pd)、哑铃状金钯(AuPd)、树突状金铂(AuPt),并且成功构建了三种新型电化学传感器,分别用于对苯二酚(HQ)、亚硝酸盐和叔丁基对苯二酚(TBHQ)的检测。该研究为金属纳米复合物的合成提供了新思路,为开发高性能电化学传感器提供了借鉴。主要工作如下:1.采用种子介导方法制备了高度分散的金纳米棒(Au NRs),在其表面负载钯纳米颗粒(Pd NPs),成功合成了Au@Pd核-壳型双金属纳米材料,并通过透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见分光光度计(UV-vis)对其进行了表征。当Au和Pd的摩尔比例为3:6时,组装的传感器Au3@Pd6/GCE对HQ在4-5000μM的浓度范围内具有灵敏的电化学响应。2.为了将Au与Pd优异的催化性能相结合,采用简单、快速的还原方法还原生成Pd NPs,使其包裹在Au NRs的两端,形成哑铃状AuPd。该纳米复合物修饰的GCE可快速催化亚硝酸根离子转化为硝酸根离子,尤其当Au与Pd的摩尔比为3:4时,构建的传感器Au3Pd4/GCE可灵敏、稳定地检测亚硝酸盐,相应的线性范围为2μM-4200μM,检出限为0.67μM。3.采用有效的还原法合成高分散的树突状AuPt。Au NRs表面上负载的Pt NPs,有效地增大了纳米材料的比表面积,提供了更多的活性位点。相比较传统的电极,AuPt修饰的电极性能明显提高,特别是当Au和Pt的摩尔比例为3:3时,Au3Pt3/GCE对TBHQ表现出最大的电流响应,且其线性范围为0.35μM-625μM,检出限为0.075μM。
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