石墨烯-贵金属纳米复合材料在小分子电分析及电催化中的应用

蔡志雄,王翊如,陈 曦

(厦门大学 化学化工学院,谱学分析与仪器教育部重点实验室,福建 厦门 361005)

自从2004年Kostya Novoselov等首次通过石墨剥离获得单层结构石墨烯之后,有关石墨烯及其应用特性的研究在多个领域得到了广泛发展[1-8]．石墨烯是通过sp2杂化碳原子形成的厚度仅为单原子层、排列成二维六角网格状的晶体,其独特的电子结构特征和物理化学性质,使其在电化学检测和电分析等方面显示出独特的优势,可应用于生物分析和环境检测的灵敏度高、选择性好、电流响应快、检测范围宽和检测限低的电化学传感器[9-11]．然而单一组分的石墨烯无法满足电化学检测的所有要求,且石墨烯本身的卷曲团聚、层间堆叠和在溶剂中分散性较差等不足限制了它在电化学领域中的应用．因此,石墨烯需要通过与其他无机和有机功能性纳米材料复合,通过不同组分的协同作用,进一步改善石墨烯的电化学性质,拓展和增强石墨烯的电化学效应[12]．为了进一步调控其电化学性能,人们对石墨烯及石墨烯基复合材料的多种合成路径进行了研究,其中化学剥离的石墨烯氧化物和石墨烯拥有许多活性含氧基团,包括羰基、羧基、羟基以及环氧基等,使得对其表面进行功能化修饰和性质的调控成为可能．

贵金属包括Au、Ag和铂族金属(Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt)等几种价格昂贵的金属．贵金属纳米粒子(NMNPs)具有区别于本体材料的优异的光、电、磁和催化性能,具有极大的比表面积、相当强……