氨基修饰氧化石墨烯的制备及其在重金属离子检测中的应用开题报告
2021-12-12 06:12
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
目的：
(1)通过电化学方法制备出氮掺杂氧化石墨烯材料，使其电化学性能优于其他同类材料；
(2)将实验制得的氮掺杂氧化石墨烯对玻碳电极进行修饰，并应用于水中重金属离子的检测，以期达到比同类材料的检测限更低、检测范围更广的效果。
研究意义：近年来，重金属污染事件不断发生，重金属污染通常以mg/g或μg/g计，由于量甚微，通常被人们所忽略。但由于其高毒性和积累性，对人体的伤害却是致命的。而人们生活中常用的存储罐、管道、农药等都是向食物及饮用水中引入重金属离子的途径。因此，快速定量的在食品和饮用水中检测出痕量重金属离子亟待解决。本课题致力于研究出一种氮掺杂氧化石墨烯材料，使其能对水中重金属的检测限更低、检测范围更广。
国内外研究现状
| 电极 | 方法 | 检测限 (μg L1) | 检测范围 (μg L1) | |
| SBA-15-TETAM-mono/CPE | DPASV | 0.6 | 40-2070 | |
| Au-GN-Cys/ GCE | SWASV | 0.05 | 0.50-40 | |
| HP-β-CD-RGO/GCE | SWASV | 0.0195 | 0.02-1.863 | |
| GR-AuNPs-CS/GCE | DPASV | 0.001 | 0.5-100 | |
| Bi/Nafion-RGO/GCE | DPASV | 0.02 | 0.5-50 | |
| SnO2/rGO/GCE | SWASV | 0.038 | 62.1-248.4 | |
2. 研究的基本内容
本课题拟使用一种电化学法，以乙二胺为前驱体，一步修饰及还原氧化石墨烯。
并且将制备出的氮掺杂氧化石墨烯修饰玻碳电极，作为电化学传感器，用于电化学检测溶液中的痕量重金属离子。
3. 实施方案、进度安排及预期效果
实行方案：（1）制备氧化石墨烯及其水分散液；
（2）制备及修饰钛板电极；
（3）制备及修饰氧化石墨烯；
4. 参考文献
[1] novoselov ks, geim ak, morozov s, jiang d, zhang y, dubonos s, et al. electric field effect in atomically thin carbon films. science 2004;306(5696):666–9.
[2] meyer j.carbon sheets an atom thick give rise to graphene dreams. science 2009;324(5929):875–7.
[3] fan z, yan j, zhi l, zhang q, wei t, feng j, et al. a three-dimensional carbon nanotube/graphene sandwich and its application as electrode in supercapacitors. adv mater 2010;22(33):3723–8.
