电化学传感器的研制开题报告

1. 研究目的与意义

背景: 电化学传感器可追溯到二十世纪五十年代，从开始的氧气检测到后来的监测各种有毒气体，其优良的敏感性和选择性成为大家研究的热点。近年来,电化学传感在应用研究领域引起众多学者的青睐,具有巨大的发展潜力。电化学传感器具有专一的识别功能,可在复杂的有机、生化样品中对目标化合物进行快速分析,甚至可对生物活体进行分析。目前,研究构建传感界面材料是电化学传感器的研究热点之一。近年来由于纳米技术的迅速发展为电化学生物传感器的研究发展带来了新的生机,更多的研究者热衷于探究纳米材料在电化学传感器中的应用。与传统传感器相比,由纳米材料构筑的传感器呈现更多的优点如体积更小、检测灵敏度更高、速度更快等优异性能。近些年来，成功研制出了多种具有应用前景的杂多酸修饰电极，并研究了其电化学和电催化的性质，尤其是磷钨酸，作为一种对环境无污染、多功能、高活性的催化剂，在有机合成、石油化工中逐渐显示出较好的应用前景。另一方面功能化的离子液体，以其优异的热力学稳定性、良好的溶解性等应用范围已从单纯作溶剂，扩展到做催化剂，其中以磷钨酸尤为出色。然而，当下的对于功能化离子液体在反应过程中用量过大，而且催化剂和反应物难以分离等一系列的问题困扰着磷钨酸修饰电极的发展。

目的及意义： 本次试验将功能化离子液体多相化，有望解决了上述问题。即将杂多酸负载在经过离子液体修饰过的介孔碳材料的孔壁中，通过离子液体和杂多酸之间的强烈的相互作用，防止杂多酸流失在溶液中难以回收。以水做溶剂，避免了有毒的挥发性溶剂。介孔材料有着高的比表面积，可以使活化相得到高度的分散，碳的耐温性能好，即使在很高的温度下任然可以保持其结构形态不变。以复合材料介孔碳/离子液体/杂多酸修饰电极，实现有机小分子的电催化氧化，为价廉的复合材料用于燃料电池领域提供实践基础。

2. 研究内容和预期目标

1）将功能化的离子液体固载在介孔碳的孔壁内，制成固载型的特殊功能化的离子液体，从而降低昂贵的离子液体的使用量，有利于催化剂与反应物产物的分离。

2）将磷钨酸固载到介孔碳/离子液体复合物上，表征所合成的材料。

3）制备介孔碳/离子液体/杂多酸修饰电极，构建电化学传感器，实现有机小分子如甲醇、乙醇的电催化氧化。

3. 研究的方法与步骤

1）磷钨酸的提纯，采用无水乙醚，索式提取器。

2）单硅烷离子液体前驱体的制备。10 mmol的(3-氯丙基)三甲基硅烷与1-甲基咪唑混合，在80℃的油浴中，在氮气的保护下搅拌72h

3）介孔碳的预处理

4. 参考文献

[1]李长辉,李容,郑国钧,赵秀芳,催化分子氧氧化醇类的研究进展 [j],化学试剂,2005,27,459-463.

[2] b. s. chhikara, r. chandra, v. tandon, oxidation of alcohols with hydrogen peroxide catalyzed by a new imidazolium ion based phosphotungstate complex in ionic liquid [j], j. catal., 2005, 230,436 - 439.

[3].y. leng,j. wang, d. zhu, m. j. zhang,p. p. zhao, z. y. long, j. huang,polyoxometalate-based amino-functionalized ionic solid catalysts lead tohighly efficient heterogeneous epoxidation of alkenes with h2o2 [j], green chem.,2011,13,1636-1639.

5. 计划与进度安排

1(第一周)3.2－3.6接受任务，查阅文献,了解电化学传感器的远离和应用。

2（第二周） 3.9－3.13完成开题报告、完成英文文献翻译、为论文实验做准备。

3（第三-四周） 3.16-3.27 进行毕业论文实验第一部分的实验，磷钨酸的提取，采用索式提取器。