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《基于聚n-異丙基丙烯酰胺共聚物的溫度響應(yīng)傳感器研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、學(xué)校代碼10530學(xué)號(hào)201510141453分類號(hào)O641密級(jí)碩士學(xué)位論文基于聚N-異丙基丙烯酰胺共聚物的溫度響應(yīng)傳感器研究學(xué)位申請(qǐng)人向婷指導(dǎo)教師費(fèi)俊杰教授學(xué)院名稱化學(xué)學(xué)院學(xué)科專業(yè)化學(xué)研究方向分析化學(xué)二零一八年六月StudiesonTemperature-responsiveelectrochemicalsensorbasedonpoly(N-isopropylacrylamide)copolymerCandidateTingXiangSupervisorProf.JunjieFeiCollegeCollegeofCh
2、emistryProgramChemistrySpecializationAnalyticalChemistryDegreeMasterofScienceUniversityXiangtanUniversityDateJune,2018摘要摘要為了開發(fā)高效、高靈敏性的電化學(xué)傳感器,單一材料修飾的電極已不能達(dá)到科學(xué)家的要求??茖W(xué)家們?cè)噲D將不同性質(zhì)的材料結(jié)合形成復(fù)合材料,從而帶給電極單一組分不具備的多種材料協(xié)同的新特性。目前,聚合物與納米材料結(jié)合形成的復(fù)合材料是研究最廣泛的領(lǐng)域。溫敏聚合物是分子構(gòu)象受溫度調(diào)控的智能大分子,納
3、米材料具有優(yōu)良的導(dǎo)電性,將兩者結(jié)合得到具有溫敏特性的電極修飾材料。通過調(diào)節(jié)環(huán)境溫度從而實(shí)現(xiàn)電化學(xué)性能的調(diào)控,為智能化的電化學(xué)傳感器開辟了新的方向。本論文的主要工作總結(jié)如下:(1)合成了納米復(fù)合材料RG-MWCNTs和具有溫度響應(yīng)的共聚物聚(N-異丙基丙烯酰胺-co-甲基丙烯酸丁酯)(P(NIPAM-co-MBA))?;谶@兩種材料制備了PGM溫敏復(fù)合膜將之修飾到玻碳電極表面。以P(NIPAM-co-MBA)的LCST(30℃)為界,檢測(cè)對(duì)乙酰氨基苯酚(ACOP)時(shí)有明顯的溫度響應(yīng)“開-關(guān)”特性,在20℃和38℃之間反復(fù)改
4、變?nèi)芤簻囟?,ACOP在38℃的峰電流沒有出現(xiàn)大幅度衰減,說明具有良好的可逆性。在“開”狀態(tài)時(shí),檢測(cè)溶液中的ACOP具有較寬的線性范圍。(2)用自由基聚合的方法合成了溫敏共聚物聚(N-異丙基丙烯酰胺-co-甲基丙烯酸甲酯)P(NIPAM-co-MMA),在30℃時(shí)發(fā)生相變。加入羧基化碳納米管(MWCNTs(COOH)),Nafion膜,制備了PMN修飾電極。以P(NIPAM-co-MMA)的LCST(30℃)為界,在檢測(cè)溶液中的對(duì)苯二酚時(shí)PMN電極具有明顯的溫度響應(yīng)“開-關(guān)”效應(yīng)。在22℃和40℃之間多次改變?nèi)芤簻囟?,HQ
5、在40℃時(shí)的響應(yīng)電流沒有出現(xiàn)大幅度衰減,說明溫度開關(guān)具有可逆性。并且在“開”狀態(tài)檢測(cè)溶液中的HQ具有較寬的線性范圍和較低的檢出限。(3)合成了溫敏共聚物聚(N-異丙基丙烯酰胺-co-氮羥甲基丙烯酰胺)P(NIPAM-co-NHMPA)和納米金。將兩者按一定比例混合用滴涂法修飾在玻碳電極表面。檢測(cè)溶液中的腎上腺素具有顯著的溫度“開-關(guān)”特性。在50℃時(shí)峰電流值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于15℃時(shí)的峰電流值,并在15℃和50℃之間反復(fù)改變?nèi)芤簻囟?,?0℃的峰電流值衰減小。關(guān)鍵詞:納米材料;溫度響應(yīng)電化學(xué)傳感器;溫度可逆開關(guān)。IAbstract
6、AbstractInordertodevelopanefficientandhighlysensitiveelectrochemicalsensor,asinglematerial-modifiedelectrodecannotmeettherequirementsofscientists.Scientistshaveattemptedtocombinedifferenttypesofmaterialstoformcomposites,therebygivingtheelectrodeauniquecombination
7、ofnewmaterialsthatarenotavailableinasinglecomponent.Atpresent,thecompositematerialcombinedpolymerandnanomaterialsisthemostwidelystudiedfield.Thermoresponsivepolymersarepolymerswhosemolecularconformationisaffectedbytemperature.Nanomaterialshaveexcellentconductivit
8、y,andtheyarecombinedtoobtainelectrode-modifiedmaterialswithtemperature-sensitiveproperties.Byregulatingtheambienttemperaturetoachievetheregulationofelectrochem