【摘 要】
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天然高分子具有来源广泛、良好的生物相容性、无毒性、生物可降解性、可再生性等优点,在生物医学、食品科学、功能材料和器件等领域具有重要的应用价值。天然高分子的电沉积技术具备可控性、操作简单和条件温和等诸多优点,在生物传感器、检测器和电容器等领域具有非常大的应用潜力。本论文基于天然高分子海藻酸钠的可控电沉积技术制备了Zn S量子点/海藻酸钙纳米复合膜、以及聚苯胺（PANI）/海藻酸钙膜,对它们的化学组成
【基金项目】
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国家自然科学基金（基金项目号:51873167）；
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天然高分子具有来源广泛、良好的生物相容性、无毒性、生物可降解性、可再生性等优点,在生物医学、食品科学、功能材料和器件等领域具有重要的应用价值。天然高分子的电沉积技术具备可控性、操作简单和条件温和等诸多优点,在生物传感器、检测器和电容器等领域具有非常大的应用潜力。本论文基于天然高分子海藻酸钠的可控电沉积技术制备了Zn S量子点/海藻酸钙纳米复合膜、以及聚苯胺（PANI）/海藻酸钙膜,对它们的化学组成、结构和性能进行了表征分析,并开展了它们在检测分析、电容器电极材料方面的应用研究。首先,本论文利用海藻酸钠的可控电沉积技术,以氧化铟锡（ITO）玻璃电极为阳极,铂片为阴极,含有Ca CO3粉末的Zn S量子点与海藻酸钠的混合溶液为电沉积液,进行了Zn S量子点与海藻酸盐的共沉积,构建了Zn S量子点/海藻酸钙纳米复合膜。测试结果表明Zn S量子点/海藻酸钙纳米复合膜中存在Zn S量子点,且电沉积后Zn S量子点仍然保留了其荧光性能。利用Zn S量子点/海藻酸钙纳米复合膜修饰电极进行了对Cu2+的荧光检测以及电化学检测,Cu2+会使Zn S量子点/海藻酸钙纳米复合膜的荧光消失,且在1.0-10.0μM的线性范围内,Cu2+的电化学检测限为4.548×10-8M（S/N=3）。利用该电极还实现了对不同金属离子的检测,通过荧光检测可以将Ag+、Fe3+和Cu2+区分于其它离子,通过电化学检测可以进一步将Ag+、Fe3+和Cu2+区分开。该方法为Zn S量子点/海藻酸钙纳米复合膜的制备提供了一种温和、可控、操作简单的方法,电沉积制备得到的Zn S量子点/海藻酸钙纳米复合膜修饰电极在荧光检测和电化学检测方面具有应用价值。此外,本论文还利用可控电沉积技术在电极表面构建PANI/海藻酸钙膜,该方法结合了海藻酸钠的阳极电沉积和苯胺的电化学聚合,具有绿色环保、条件温和和后处理简便的特点。该方法可以被用于直接制备PANI/海藻酸钙修饰电极,有利于在电化学领域的应用。PANI/海藻酸钙膜呈现出与PANI类似的深绿色。测试结果表明利用电沉积技术制得的膜中存在PANI和海藻酸钙。电化学性能分析结果表明,与PANI修饰电极相比,PANI/海藻酸钙修饰电极具备更高的电化学电容、更小的电荷转移电阻、更好的电容性能、更好的电荷储存能力和循环稳定性。这种利用电沉积技术制备的PANI/海藻酸钙修饰电极在电容器电极材料方面具备应用价值。本论文创新地开展利用海藻酸钠可控电沉积技术在电极表面构建Zn S量子点/海藻酸钙纳米复合膜的研究,所得到的复合膜修饰电极具备双检测功能,可以对金属离子同时进行荧光检测以及电化学检测,可应用于荧光检测和电化学检测分析领域。本论文还采用基于海藻酸钠电沉积的方法在电极表面构建PANI/海藻酸钙膜,并直接制备得到PANI/海藻酸钙修饰电极,该修饰电极在电容器电极材料方面具有应用价值。
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