工作報(bào)告之電化學(xué)開(kāi)題報(bào)告書(shū)

電化學(xué)開(kāi)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(kāi)

題報(bào)告】畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告論文題目一種基于無(wú)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(huì)中的重要部分，它在我們的生活生產(chǎn)中無(wú)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(shí)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(wú)論在現(xiàn)在還是在將來(lái)，傳感器都擁有巨大的價(jià)值。傳感器可以測(cè)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(lái)說(shuō)，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)如果安裝上氧氣傳感器，通過(guò)檢測(cè)氧氣含量，可以幫助優(yōu)化發(fā)動(dòng)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(cè)，糖尿病人就可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)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(guò)上普通人的生活。因此,對(duì)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(wú)酶葡萄糖傳感器具有以下優(yōu)點(diǎn)噌先,無(wú)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(zhǎng);其次用備無(wú)酶葡萄糖傳感器比較簡(jiǎn)單微有把酶修飾到電極上的技術(shù)難題;再次，無(wú)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(wú)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(lái)電化學(xué)方法檢測(cè)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(cè)葡萄糖時(shí)也表現(xiàn)出一定的缺點(diǎn),如無(wú)酶葡萄糖傳感器氧化III選擇性并沒(méi)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(shí),使用鎳電極檢測(cè)也有相應(yīng)的響應(yīng)電流。而且部分無(wú)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(cè)葡萄糖的無(wú)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(cè)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(cè)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(lái)發(fā)展非?？?；銀類(lèi)雜多酸常常用作分光光度法分析中的重要顯色劑用來(lái)測(cè)定桂、等物質(zhì);旋光度法常常用作檢測(cè)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(cè)分析葡萄糖時(shí)卷作過(guò)程較為復(fù)雜,需要對(duì)葡萄糖進(jìn)行桂酸化預(yù)處理;使用生物傳感器法檢測(cè)葡萄糖時(shí)凌現(xiàn)出線性檢測(cè)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(cè)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(wú)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(wú)酶電化學(xué)傳感器。對(duì)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(shí)也取得了令人滿(mǎn)意的成果。但是隨著研究的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn),用酶來(lái)修飾電極暴露出了越來(lái)越多的缺點(diǎn),比如電極穩(wěn)定性不好，因?yàn)?。。~在電極構(gòu)造、儲(chǔ)存和使用的過(guò)程中容易發(fā)生變性;酶的成本較高;god固定到電極上的過(guò)程復(fù)雜，仍然沒(méi)有一種完美的方法，使得其既能滿(mǎn)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(lái)越多的科研工作開(kāi)始關(guān)注無(wú)酶電極來(lái)解決這些問(wèn)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(kāi)始更多的關(guān)注無(wú)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(wú)酶葡萄糖傳感器。用無(wú)酶葡萄糖傳感器檢測(cè)葡萄糖時(shí)，其表現(xiàn)出良好的電催化活性，總體來(lái)看，優(yōu)點(diǎn)有線性圍廣，檢測(cè)限低，靈敏度氤選擇性好用時(shí)表現(xiàn)出很好的可重現(xiàn)性以及長(zhǎng)期穩(wěn)定性。納米材料的一個(gè)應(yīng)用是制備納米級(jí)電極。對(duì)于納米結(jié)構(gòu)材料修飾的電極來(lái)說(shuō)，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(duì)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(lèi)。(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(wú)酶葡萄糖傳感器，檢測(cè)葡萄糖時(shí)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(cè)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(wú)酶葡萄糖傳感器來(lái)檢測(cè)葡萄糖，并表現(xiàn)出良好的性能。如sejinpark等人用介孔”電極來(lái)檢測(cè)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(cè)葡萄糖時(shí)，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(lái)檢測(cè)葡萄糖時(shí)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(cè)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(cè)葡萄糖時(shí)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(wú)酶葡萄糖傳感器來(lái)檢測(cè)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(cè)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(lái)檢測(cè)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(guò)納米過(guò)渡金屬氧化物而。修飾碳糊電極、過(guò)渡金屬au的納米復(fù)合材料修飾玻碳電極，構(gòu)建無(wú)酶葡萄糖傳感器，檢測(cè)葡萄糖。并進(jìn)一步探索了如何提高電化學(xué)無(wú)酶葡萄糖傳感器的性能取善它的選擇性、靈敏度、檢測(cè)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(guò)渡金屬氧化物的納米材料修飾碳期電極出于檢測(cè)葡萄糖。（2）ni、nio或者ni（oh）2能夠在電極表面通過(guò)niooh/ni（oh）2氧化還原對(duì)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(cè)葡萄糖，表現(xiàn)出良好的電化學(xué)性能。研究步驟：（一）納米過(guò)渡金屬氧化物構(gòu)建無(wú)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(guò)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(guò)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(cè)葡萄糖。將納米過(guò)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(cè)葡萄糖。(二)納米氧化鎳材料修飾電極檢測(cè)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(guò)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(guò)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(cè)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(duì)修飾電極檢測(cè)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(cè)葡萄糖。nio修飾電極對(duì)葡萄糖的電催化響應(yīng)信號(hào)與溶液中的oh-濃度和修飾材料表面的氧化還原電對(duì)ni(oh)2/niooh的含量相關(guān)2、基于ni、nio、ni(0h)2的無(wú)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(cè)葡萄糖。希望所得的無(wú)酶葡萄糖傳感器在檢測(cè)葡萄糖時(shí)能夠有更好的響應(yīng)速度，更高的靈敏性，更寬的檢測(cè)圍等。研究進(jìn)度安排，課題容確定，聽(tīng)取具體指導(dǎo)，著手準(zhǔn)2014年****至2014年****，課題容確定，聽(tīng)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(kāi)展。，完成畢業(yè)論文任務(wù)書(shū)及開(kāi)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(shū)及開(kāi)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(kāi)展實(shí)驗(yàn)。2015年****至2015年****至2015年****，數(shù)據(jù)處理，撰寫(xiě)畢業(yè)論文。2015年****至2015年****，畢業(yè)論文答辯，評(píng)定成績(jī)；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(huì)建，王麗梅.葡萄糖檢測(cè)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(kāi)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(kāi)題報(bào)告第1頁(yè)共4頁(yè)第2頁(yè)共4頁(yè)第3頁(yè)共4頁(yè)注：此表中的一、二、三項(xiàng)，由學(xué)生在教師的指導(dǎo)下填寫(xiě)。第4頁(yè)共4頁(yè)【篇三：電吸附開(kāi)題報(bào)告】碩士研究生學(xué)位論文開(kāi)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(jí)：化研102班學(xué)號(hào)：2001200491專(zhuān)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