工作報(bào)告之電化學(xué)開題報(bào)告書

電化學(xué)開題報(bào)告【篇一：新型葡萄糖電化學(xué)傳感器的研究與分析應(yīng)用開

題報(bào)告】畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告論文題目一種基于無酶的電化學(xué)葡萄糖傳感器的研究選題意義:傳感器和傳感器技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代社會中的重要部分，它在我們的生活生產(chǎn)中無處不在，起著重要的作用。目前在各種期刊上已經(jīng)發(fā)表了大量關(guān)于傳感器的各種領(lǐng)域的論文。包括分子識別、納米技木、聚合物化學(xué)、微流技術(shù)、分子生物學(xué)都能作為潛在的傳感器應(yīng)用技術(shù)。無論在現(xiàn)在還是在將來，傳感器都擁有巨大的價(jià)值。傳感器可以測量環(huán)境組成、健康狀況、機(jī)器性能、食品質(zhì)量等等。舉例來說，汽車發(fā)動機(jī)如果安裝上氧氣傳感器，通過檢測氧氣含量，可以幫助優(yōu)化發(fā)動機(jī)的空氣-燃料比，從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)化引擎性能，提高能效比。葡萄糖傳感器如果能實(shí)現(xiàn)連續(xù)在線檢測，糖尿病人就可以實(shí)時監(jiān)測自身的血糖變化，從而調(diào)節(jié)飲食，控制血糖濃度，或者按照需要注射胰島素。如果將傳感器連上封閉控制的胰島素注射器，還能實(shí)現(xiàn)胰島素的自行注射，使糖尿病人過上普通人的生活。因此,對葡萄糖傳感器的研究具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。與有酵葡萄糖傳感器比較，無酶葡萄糖傳感器具有以下優(yōu)點(diǎn)噌先,無酶葡萄糖傳感器不受精易變性失活的影響，不需要在特殊條件下保存,比有酶葡萄糖傳感器使用壽命要長;其次用備無酶葡萄糖傳感器比較簡單微有把酶修飾到電極上的技術(shù)難題;再次，無酶型的傳感器制備成本要比有酶葡萄糖傳感器便宜，因?yàn)槊傅闹苽浜图兓驾^為困難，這就導(dǎo)致酶的使用價(jià)格比較高;最后無酶葡萄糖傳感器的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性方面都比有酶生物傳感器優(yōu)良，因?yàn)樗皇苄揎椀诫姌O上的酶的數(shù)量的影響。雖然近年來電化學(xué)方法檢測葡萄糖體現(xiàn)出大量的優(yōu)點(diǎn)燃而這些新型材料在檢測葡萄糖時也表現(xiàn)出一定的缺點(diǎn),如無酶葡萄糖傳感器氧化III選擇性并沒有酶電極傳感器的選擇性好,當(dāng)樣品中存在大量的抗壞血III酸但公和尿酸(ua)時,使用鎳電極檢測也有相應(yīng)的響應(yīng)電流。而且部分無酶葡萄糖傳感器成本也比較高溶易發(fā)生氯離子中毒等等，這些缺點(diǎn)怏速可靠檢測葡萄糖的無酶葡萄糖傳感器仍是科研工作者關(guān)注的焦點(diǎn)。都大大限制了它們的應(yīng)用。此,制備一種成本較低、高選擇性、可都大大限制了它們的應(yīng)用。此,制備一種成本較低、高選擇性、可研究背景:檢測葡萄糖含量的方法有很多種。實(shí)驗(yàn)室常用的方法是碘量法，實(shí)際應(yīng)用中常用的方法有高效液相色譜法6口匕法)、分光光度法、旋光度法、氣相色譜法、生物傳感器法，此外還有比色法、薄層色譜法等。葡萄糖的檢測方法很多，各有利弊。高效液相色譜法中的離子色譜法在近年來發(fā)展非?？?；銀類雜多酸常常用作分光光度法分析中的重要顯色劑用來測定桂、等物質(zhì);旋光度法常常用作檢測葡萄糖的一種輔助方法，這是由于葡萄糖的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜；用氣相色譜法檢測分析葡萄糖時卷作過程較為復(fù)雜,需要對葡萄糖進(jìn)行桂酸化預(yù)處理;使用生物傳感器法檢測葡萄糖時凌現(xiàn)出線性檢測圍寬、靈敏度高、成本比較低等優(yōu)點(diǎn)，所以生物傳感器法檢測葡萄糖應(yīng)用前景較好。葡萄糖傳感器的研究一直為化學(xué)與生物傳感器研究的熱點(diǎn)，基于其使用變換器的物理化學(xué)原理，葡萄糖傳感器可分為電化學(xué)傳感器、壓電傳感器、熱電傳感器、聲學(xué)傳感器和光學(xué)傳感器等等,其中電化學(xué)傳感器是最早研制的生物傳感器。按有無使用酶用于構(gòu)建葡萄糖傳感器,可將葡萄糖電化學(xué)傳感器分為基于酶的葡萄糖電化學(xué)傳感器和無酶電化學(xué)傳感器。對于酶電極的電化學(xué)葡萄糖傳感器的研究已經(jīng)進(jìn)行了幾十年,同時也取得了令人滿意的成果。但是隨著研究的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn),用酶來修飾電極暴露出了越來越多的缺點(diǎn),比如電極穩(wěn)定性不好，因?yàn)椤?。~在電極構(gòu)造、儲存和使用的過程中容易發(fā)生變性;酶的成本較高;god固定到電極上的過程復(fù)雜，仍然沒有一種完美的方法，使得其既能滿足酶的穩(wěn)定性和高效性，又能使其不易脫落、失活;實(shí)驗(yàn)操作條件需要嚴(yán)格控制;實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)重現(xiàn)性較差;抗干擾能力差等等。這些因素影響了酶電極葡萄糖生物傳感器的靈敏度、穩(wěn)定性及重現(xiàn)性，也限制了其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。因此越來越多的科研工作開始關(guān)注無酶電極來解決這些問題。隨著酶修飾電極葡萄糖傳感器的缺點(diǎn)不斷出現(xiàn)人們開始更多的關(guān)注無酶葡萄糖傳感器。碳納米管、稀有金屬納米材料、金屬合金、以及金屬納米氧化物，等材料逐漸用于構(gòu)建無酶葡萄糖傳感器。用無酶葡萄糖傳感器檢測葡萄糖時，其表現(xiàn)出良好的電催化活性，總體來看，優(yōu)點(diǎn)有線性圍廣，檢測限低，靈敏度氤選擇性好用時表現(xiàn)出很好的可重現(xiàn)性以及長期穩(wěn)定性。納米材料的一個應(yīng)用是制備納米級電極。對于納米結(jié)構(gòu)材料修飾的電極來說，納米顆粒尺寸較小,表面的鍵態(tài)及電子態(tài)與部的狀態(tài)不同，從而使納米顆粒表面活性的位置大大增加,而且納米顆粒比表面積大、表面自由能高、具有良好的生物相容性，因此使納米材料修飾電極具有較好的反應(yīng)活性和選擇性，進(jìn)一步使修飾電極對某些特定物質(zhì)的電化學(xué)行為產(chǎn)生某種特有的催化效應(yīng)。納米材料修飾電極主要有以下三類。(1)碳納米管修飾電極;⑵金屬納米材料修飾電極;⑶納米半導(dǎo)體材料修飾電極。|外研究現(xiàn)狀:很多文獻(xiàn)報(bào)道使用碳納米管或者將金屬納米材料與碳納米管復(fù)合后的材料用作構(gòu)建無酶葡萄糖傳感器，檢測葡萄糖時表現(xiàn)出良好的電化學(xué)性能。如jian-shanye等人使用多壁碳納米管電極檢測葡萄糖就表現(xiàn)出較好的電催化活性。稀有金屬如2卜ag、pt等材機(jī)常用做電極材料,制成無酶葡萄糖傳感器來檢測葡萄糖，并表現(xiàn)出良好的性能。如sejinpark等人用介孔”電極來檢測葡萄糖，表現(xiàn)出良好的選擇性、靈敏度以及穩(wěn)定性。金屬合金如pt-pb材料用于電極材料檢測葡萄糖時，具有良好的電催化性能。如jingpengwang等人合成納米多孔pt-pb材料,用來檢測葡萄糖時表現(xiàn)出很好的電催化活性。金屬納米粒子仇、川等材料，也常用于修飾電極構(gòu)建葡萄糖傳感器檢測葡萄糖，表現(xiàn)出良好性能。如lian-qingrong等人在碳納米管上修飾了高度分散的仇納米粒子,并用此材料鉆-多壁碳納米管91-由亞315）修飾電極，以及l(fā)i-minlu等人制備了川納米線陣列電極，這些材料用于電化學(xué)方法檢測葡萄糖時闈表現(xiàn)出良好電催化性能。金屬氧化物如小口。2或金屬納米氧化物如納米切。等材料,常與碳納米材料復(fù)合后用于制成無酶葡萄糖傳感器來檢測葡萄糖,也表現(xiàn)出良好的性能。如jinchen等人將制備的mno2/mwcnts復(fù)合材料修飾到電極表面檢測葡萄糖，表現(xiàn)出很好的電化學(xué)性能;liao-chuanjiang等人用氧化銅納米粒子修飾多壁碳納米管制成cuo/mwcnts電極來檢測葡萄糖,也表現(xiàn)出良好的選擇性、靈敏度以及穩(wěn)定性。課題容：1、本研究工作的目標(biāo)在于通過納米過渡金屬氧化物而。修飾碳糊電極、過渡金屬au的納米復(fù)合材料修飾玻碳電極，構(gòu)建無酶葡萄糖傳感器，檢測葡萄糖。并進(jìn)一步探索了如何提高電化學(xué)無酶葡萄糖傳感器的性能取善它的選擇性、靈敏度、檢測限以及穩(wěn)定性。2、工作準(zhǔn)備：（1）在前期工作中,我們嘗試使用了幾種過渡金屬氧化物的納米材料修飾碳期電極出于檢測葡萄糖。（2）ni、nio或者ni（oh）2能夠在電極表面通過niooh/ni（oh）2氧化還原對催化葡萄糖的電化學(xué)氧化。我們將氧化鎳與碳期混合制備電化學(xué)葡萄糖傳感器。該材料可用于修飾玻碳電極，檢測葡萄糖，表現(xiàn)出良好的電化學(xué)性能。研究步驟：（一）納米過渡金屬氧化物構(gòu)建無酶葡萄糖傳感器1、實(shí)驗(yàn)儀器(1)chi842b電化學(xué)工作站⑵磁力攬拌器(3)yp15k電子天平(4)ph030a型干燥箱2、主要試劑納米過渡金屬氧化物nio、pr6o11、sm2o3、y2o3、ceo2、nd2o3、dy2o3(nanjingemperornanomaterialco.ltd.);石墨粉;石蠟;葡萄糖。實(shí)驗(yàn)用水為二次超純水(milli-q),其它試劑均為分析純,使用前不需任何處理。標(biāo)準(zhǔn)溶點(diǎn)毛細(xì)管。3、電極的制備碳制電極的制備:將石墨粉與石蠟按質(zhì)量比為5:1混篦用研缽研磨后形成碳糊。然后在一根毛細(xì)管中裝入一定量的碳糊并壓實(shí)，將一根銅絲從毛細(xì)管另一端插入電極,并用膠固定。碳糊電極的修飾扮別將納米過渡金屬氧化物nio、pr6o11、sm2o3、y2o3、ceo2、nd2o3、dy2o3與磨好的碳糊按照質(zhì)量比1:5研磨混合后,取少量修飾到碳期電極頂端(大約1小小),用于檢測葡萄糖。將納米過渡金屬氧化物而。與磨好的碳糊按照質(zhì)量比1:9研磨混合后，取少量修飾到碳糊電極頂端,用于檢測葡萄糖。(二)納米氧化鎳材料修飾電極檢測葡萄糖1、實(shí)驗(yàn)儀器⑴cm842b電化學(xué)工作站⑵磁力搜拌器⑶yp15k電子天平(4)ph030a型干燥箱⑸掃描電子顯微鏡2、主要試劑納米過渡金屬氧化物nio(nanjingemperornanomaterialco.ltd.);石墨粉;石蠟;葡萄糖;抗壞血酸但曬尿酸(此)。實(shí)驗(yàn)用水為二次超純水(milli-嗝其它試劑均為分析純,使用前不需任何

處理。標(biāo)準(zhǔn)焰點(diǎn)毛細(xì)管(直徑1mm)。3、電極的制備碳糊電極的制備:將石墨粉與石^按質(zhì)量比為5:1混合,用研缽研磨后,形成碳糊。然后在一根毛細(xì)管中裝入一定量的碳糊并壓實(shí)，將一根銅絲從毛細(xì)管另一端插入電極,并用膠固定。碳糊電極的修飾:將納米過渡金屬氧化物而。與磨好的碳期按照質(zhì)量比1：9研磨混合后，取少量修飾到碳糊電極頂端(大約1由由),用于檢測玨茴蛀葡萄糖。預(yù)期研究結(jié)果:1、探索不同含量的由0對修飾電極檢測葡萄糖的影響。將不同含量的由。碳糊修飾到碳糊電極表面扮別選擇nio:cp=l:5和nio:cp=l:9的碳糊修飾電極，檢測葡萄糖。nio修飾電極對葡萄糖的電催化響應(yīng)信號與溶液中的oh-濃度和修飾材料表面的氧化還原電對ni(oh)2/niooh的含量相關(guān)2、基于ni、nio、ni(0h)2的無酶電化學(xué)葡萄糖傳感器已經(jīng)多次被報(bào)道。將納米由。修飾的碳糊電極在高電位圍進(jìn)行掃描處理然后檢測葡萄糖。希望所得的無酶葡萄糖傳感器在檢測葡萄糖時能夠有更好的響應(yīng)速度，更高的靈敏性，更寬的檢測圍等。研究進(jìn)度安排，課題容確定，聽取具體指導(dǎo)，著手準(zhǔn)2014年****至2014年****，課題容確定，聽取具體指導(dǎo)，著手準(zhǔn)備所需儀器設(shè)備及藥品。2015年****至2015年****，根據(jù)課題容收集相關(guān)資料，確定論文題目，著手實(shí)驗(yàn)的開展。，完成畢業(yè)論文任務(wù)書及開題報(bào)告，2015年****至2015年****好畢業(yè)論文的前期工作。，完成畢業(yè)論文任務(wù)書及開題報(bào)告，2015年****至2015年****，實(shí)驗(yàn)階段，收集相關(guān)數(shù)據(jù)，開展實(shí)驗(yàn)。2015年****至2015年****至2015年****，數(shù)據(jù)處理，撰寫畢業(yè)論文。2015年****至2015年****，畢業(yè)論文答辯，評定成績；畢業(yè)論文總結(jié)。2015年****至2015年****，畢業(yè)論文工作總結(jié)。參考文獻(xiàn)：[1]jianglc,zhangwd.ahighlysensitivenonenzymaticglucosesensorbasedoncuonanoparticles-modifiedcarbonnanotubeelectrode[j].biosensorsandbioelectronics,2010,25:1402-1407.[2]王亮,尚會建，王麗梅.葡萄糖檢測方法研究進(jìn)展[j].工業(yè)科技,2010,27(2):132-135.[3]蘭丹.基于納米金增強(qiáng)的酶基化學(xué)發(fā)光生物傳感器的研究[皿師大學(xué),200&【篇二：修飾電極開題報(bào)告】工程大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告第1頁共4頁第2頁共4頁第3頁共4頁注：此表中的一、二、三項(xiàng)，由學(xué)生在教師的指導(dǎo)下填寫。第4頁共4頁【篇三：電吸附開題報(bào)告】碩士研究生學(xué)位論文開題報(bào)告多孔硅復(fù)合電吸附電極材料制備及其性能研究姓名：磊班級：化研102班學(xué)號：2001200491專業(yè)：環(huán)境工程導(dǎo)師：研究方向：電吸附水處理技術(shù)東北電力大學(xué)研究生部制2013年11月9