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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:朱俊宇
研究生(外文):Chun Yu Chu
論文名稱:合成石墨烯離子溶液電極並用來檢測維生素C、多巴胺及尿酸之研究
論文名稱(外文):Synthesis of graphene ionic liquid electrode (GILE) for electrochemical determination of ascorbic acid, dopamine and uric acid
指導教授:孫嘉良
指導教授(外文):C. L. Sun
學位類別:碩士
校院名稱:長庚大學
系所名稱:化工與材料工程學系
學門:工程學門
學類:化學工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2011
畢業學年度:99
論文頁數:87
中文關鍵詞:石墨烯離子溶液生物感測器維生素C多巴胺尿酸
外文關鍵詞:grapheneionic liquidbiosensorsascorbic aciddopamineuric acid
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離子溶液自被提出以將近一世紀,近年來離子溶液修飾碳材做為電極被用作於電化學生物感測器的運用,另一方面石墨烯在近年來的研究開始備受矚目,而石墨烯的複合材料在生物感測器方面也有顯著的表現。然而目前只有少數的研究團隊在研究石墨烯離子溶液電極在電化學生物感測器的運用,因此本研究使用石墨烯離子溶液修飾玻璃碳電極去同時偵測維生素C、多巴胺、尿酸。
Ionic liquids (ILs) have been known for almost one century and their reactivity has been reviewed. More recently, the electrochemical biosensors based on carbon ionic liquid electrodes (CILEs) have been reported. On the other hand, graphene has recently received tremendous attention. Graphene and its composite materials also exhibit a significant potential for biosensors. However, there is little research to study graphene ionic liquid electrode (GILE) in electrochemical biosensors. Therefore, in this study GILE-modified glassy carbon (GC) electrode has been prepared for simultaneous determination of ascorbic acid (AA), dopamine (DA), and uric acid (UA).
致謝 IV
中文摘要 V
英文摘要 VI
目錄 VII
圖目錄 IX
表目錄 XII
第一章 緒論 1
1.1前言 1
1.2生物感測器 1
1.3電化學生物感測器 3
1.4離子溶液 4
第二章 文獻回顧與研究動機 10
2.1文獻回顧 10
2.2研究動機 12
第三章 實驗材料設備與方法 14
3.1藥品與氣體 14
3.2儀器與設備 14
3.3實驗方法與步驟 15
3.3.1 離子溶液[BMI][PF6]之製備 15
3.3.2觸媒墨水製備 15
3.3.3 PBS 製備 16
3.4材料鑑定分析 16
3.4.1穿透式電子顯微鏡試片製備 16
3.5電化學量測 17
3.5.1循環伏安法 與差式脈衝伏安法 17
第四章 實驗結果與討論 18
4.1 離子溶液修飾奈米碳管 18
4.1.1循環伏安法 18
4.1.2差式脈衝伏安法 21
4.1.4結果討論 23
4.2 離子溶液修飾奈米石墨烯 30
4.2.1穿透式電子顯微鏡分析 30
4.2.2循環伏安法 30
4.2.3差式脈衝伏安法 37
4.2.4結果討論 41
4.3離子溶液修飾石墨烯與奈米碳管混合物 56
4.3.1循環伏安法 56
4.3.2差式脈衝伏安法 59
4.3.3結果討論 62
第五章 結論 68
參考文獻 71
圖1-1 離子溶液的特性、技術、運用示意圖 8
圖4- 1. MWCNT、MWCNTIL、MWCNTIL-Ethanol之個別循環伏安圖(電解液0.1 M PBS Buffer,掃描速率: 50 mV/s) 25
圖4- 2. MWCNT、MWCNTIL、MWCNTIL-Ethanol於偵測1 mM AA之循環伏安圖(電解液0.1 M PBS Buffer,掃描速率: 50 mV/s) 25
圖4- 3. MWCNT、MWCNTIL、MWCNTIL-Ethanol於偵測1 mM DA之循環伏安圖(電解液0.1 M PBS Buffer,掃描速率: 50 mV/s) 26
圖4- 4. MWCNT、MWCNTIL、MWCNTIL-Ethanol於偵測1 mM UA之循環伏安圖(電解液0.1 M PBS Buffer,掃描速率: 50 mV/s) 26
圖4- 5. MWCNT、MWCNTIL、MWCNTIL-Ethanol於同時偵測0.66 mM AA、0.33 mM DA、0.33 mM UA之循環伏安圖(電解液0.1 M PBS Buffer,掃描速率: 50 mV/s) 27
圖4- 6. MWCNT、MWCNTIL、MWCNTIL-Ethanol於偵測1 mM AA之差式脈衝伏安圖(電解液0.1 M PBS Buffer) 27
圖4- 7. MWCNT、MWCNTIL、MWCNTIL-Ethanol於偵測1 mM DA之差式脈衝伏安圖(電解液0.1 M PBS Buffer) 28
圖4- 8. MWCNT、MWCNTIL、MWCNTIL-Ethanol於偵測1 mM UA之差式脈衝伏安圖(電解液0.1 M PBS Buffer) 28
圖4- 9. MWCNT、MWCNTIL、MWCNTIL-Ethanol於同時偵測0.66 mM AA、0.33 mM DA、0.33 mM UA之差式脈衝伏安圖(電解液0.1 M PBS Buffer) 29
圖4- 10.Graphene之TEM分析圖 43
圖4- 11. GILE之TEM分析圖 43
圖4- 12. Graphene、GILE之個別循環伏安圖(電解液0.1 M PBS Buffer,掃描速率: 50 mV/s) 44
圖4- 13. Graphene之個別偵測1 mM AA、1 mM DA、1 mM UA循環伏安圖(電解液0.1 M PBS Buffer,掃描速率: 50 mV/s) 44
圖4- 14. GILE之個別偵測1 mM AA、1 mM DA、1 mM UA循環伏安圖(電解液0.1 M PBS Buffer,掃描速率: 50 mV/s) 45
圖4- 15. Grphene、GILE於同時偵測0.66 mM AA、0.33 mM DA、0.33 mM UA之循環伏安圖(電解液0.1 M PBS Buffer,掃描速率: 50 mV/s) 45
圖4- 16. GILE、GILE-Ethanol、GILE-AC之循環伏安圖(電解液0.1 M PBS Buffer,掃描速率: 50 mV/s) 46
圖4- 17. GILE、GILE-Ethanol、GILE-AC於偵測1 mM AA之循環伏安圖(電解液0.1 M PBS Buffer,掃描速率: 50 mV/s) 46
圖4- 18. GILE、GILE-Ethanol、GILE-AC於偵測1 mM DA之循環伏安圖(電解液0.1 M PBS Buffer,掃描速率: 50 mV/s) 47
圖4- 19. GILE、GILE-Ethanol、GILE-AC於偵測1 mM UA之循環伏安圖(電解液0.1 M PBS Buffer,掃描速率: 50 mV/s) 47
圖4- 20. GILE、GILE-Ethanol、GILE-AC於同時偵測0.66 mM AA、0.33 mM DA、0.33 mM UA之循環伏安圖(電解液0.1 M PBS Buffer,掃描速率: 50 mV/s) 48
圖4- 21. GILE-Ethanol於不同濃度AA之循環伏安圖(電解液0.1 M PBS Buffer,掃描速率: 50 mV/s) 48
圖4- 22. GILE-Ethanol於不同濃度DA之循環伏安圖(電解液0.1 M PBS Buffer,掃描速率: 50 mV/s) 49
圖4- 23. GILE-Ethanol於不同濃度UA之循環伏安圖(電解液0.1 M PBS Buffe,掃描速率: 50 mV/s r) 49
圖4- 24. GILE/GC、IL-Nafion、Nafion、GC、Graphene/GC於偵測1 mM AA之差式脈衝伏安圖(電解液0.1 M PBS Buffer) 50
圖4- 25. GILE/GC、IL-Nafion、Nafion、GC、Graphene/GC於偵測1 mM DA之差式脈衝伏安圖(電解液0.1 M PBS Buffer) 50
圖4- 26. GILE/GC、IL-Nafion、Nafion、GC、Graphene/GC於偵測1 mM UA之差式脈衝伏安圖(電解液0.1 M PBS Buffer) 51
圖4- 27. GILE/GC、IL-Nafion、Nafion、GC、Graphene/GC於於同時偵測0.66 mM AA、0.33 mM DA、0.33 mM UA之差式脈衝伏安圖(電解液0.1 M PBS Buffer) 51
圖4- 28. GILE、GILE-Ethanol、GILE-AC於偵測1 mM AA之差式脈衝伏安圖(電解液0.1 M PBS Buffer) 52
圖4- 29. GILE、GILE-Ethanol、GILE-AC於偵測1 mM DA之差式脈衝伏安圖(電解液0.1 M PBS Buffer) 52
圖4- 30. GILE、GILE-Ethanol、GILE-AC於偵測1 mM UA之差式脈衝伏安圖(電解液0.1 M PBS Buffer) 53
圖4- 31. GILE、GILE-Ethanol、GILE-AC於於同時偵測0.66 mM AA、0.33 mM DA、0.33 mM UA之差式脈衝伏安圖(電解液0.1 M PBS Buffer) 53
圖4- 32. GILE-Ethanol於不同濃度AA之差式脈衝伏安圖(電解液0.1 M PBS Buffer) 54
圖4- 33. GILE-Ethanol於不同濃度DA之差式脈衝伏安圖(電解液0.1 M PBS Buffer) 54
圖4- 34. GILE-Ethanol於不同濃度UA之差式脈衝伏安圖(電解液0.1 M PBS Buffer) 55
圖4- 35.GILE-Ethanol、Graphene:MWCNT 9:1、7:3、1:1、MWCNTIL之個別循環伏安圖(電解液0.1 M PBS Buffer,掃描速率: 50 mV/s) 63
圖4- 36. GILE-Ethanol、Graphene:MWCNT 9:1、7:3、1:1、MWCNTIL於偵測1 mM AA之循環伏安圖(電解液0.1 M PBS Buffer,掃描速率: 50 mV/s) 63
圖4- 37. GILE-Ethanol、Graphene:MWCNT 9:1、7:3、1:1、MWCNTIL於偵測1 mM DA之循環伏安圖(電解液0.1 M PBS Buffer,掃描速率: 50 mV/s) 64
圖4- 38. GILE-Ethanol、Graphene:MWCNT 9:1、7:3、1:1、MWCNTIL於偵測1 mM UA之循環伏安圖(電解液0.1 M PBS Buffer,掃描速率: 50 mV/s) 64
圖4- 40. GILE-Ethanol、Graphene:MWCNT 9:1、7:3、1:1、MWCNTIL於偵測1 mM AA之差式脈衝伏安圖(電解液0.1 M PBS Buffer) 65
圖4- 41. GILE-Ethanol、Graphene:MWCNT 9:1、7:3、1:1、MWCNTIL於偵測1 mM DA之差式脈衝伏安圖(電解液0.1 M PBS Buffer) 66
圖4- 42. GILE-Ethanol、Graphene:MWCNT 9:1、7:3、1:1、MWCNTIL於偵測1 mM UA之差式脈衝伏安圖(電解液0.1 M PBS Buffer) 66
圖4- 43. GILE-Ethanol、Graphene:MWCNT 9:1、7:3、1:1、MWCNTIL於於同時偵測0.66 mM AA、0.33 mM DA、0.33 mM UA之差式脈衝伏安圖(電解液0.1 M PBS Buffer) 67
表1-1常見陰離子鹽類結構式簡表 6
表1-2常見陽離子鹽類結構式簡表 7

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