二維納米材料：傳感檢測與環(huán)境監(jiān)測

第1章概述 001
1.1水體中的污染物和危害 003
1.1.1環(huán)境有機(jī)污染物 003
1.1.2重金屬污染物 004
1.1.3微生物污染物 005
1.2大氣中的污染物和危害 005
1.3環(huán)境污染物的分析方法 006
1.3.1傳統(tǒng)的分析方法 007
1.3.2傳感分析方法 008
1.4二維納米材料在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域的應(yīng)用 010
1.4.1二維納米材料的發(fā)展趨勢 013
1.4.2二維納米材料的結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系 014
1.4.3二維納米材料在環(huán)境監(jiān)測的應(yīng)用優(yōu)勢 016
1.5總結(jié)和展望 016
參考文獻(xiàn) 017

第2章二維納米材料的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 019
2.1引言 019
2.2二維納米材料的結(jié)構(gòu) 021
2.2.1石墨烯族 021
2.2.2過渡金屬硫?qū)倩?024
2.2.3金屬氫氧化物 025
2.2.4金屬有機(jī)框架化合物 026
2.2.5第四主族元素 026
2.2.6MXenes 027
2.2.7金屬單質(zhì) 028
2.3二維納米材料的性質(zhì) 028
2.3.1力學(xué)性能 029
2.3.2表面化學(xué)性質(zhì) 030
2.3.3生物兼容性 032
2.3.4電學(xué)性質(zhì) 033
2.3.5光學(xué)性質(zhì) 035
2.4總結(jié)和展望 036
參考文獻(xiàn) 037

第3章二維納米材料的制備和表征方法 040
3.1引言 040
3.2二維納米材料的制備方法 040
3.2.1自上而下法 042
3.2.2自下而上法 047
3.3二維納米材料的表征方法 049
3.3.1X射線衍射光譜 049
3.3.2拉曼光譜 050
3.3.3紫外可見吸收光譜 051
3.3.4能譜分析 052
3.4總結(jié)和展望 053
參考文獻(xiàn) 054

第4章基于二維納米材料的環(huán)境污染物傳感分析法 056
4.1引言 056
4.2環(huán)境污染物傳感分析法的原理和分類 057
4.2.1電化學(xué)傳感分析法 058
4.2.2熒光傳感分析法 058
4.2.3光電傳感分析法 059
4.2.4電化學(xué)發(fā)光傳感分析法 060
4.2.5比色傳感分析法 060
4.2.6場效應(yīng)晶體管傳感分析法 061
4.3環(huán)境污染物傳感分析法的性能評估 061
4.3.1選擇性 062
4.3.2靈敏度和檢出限 062
4.3.3穩(wěn)定性和重現(xiàn)性 063
4.3.4線性范圍 063
4.3.5實(shí)用性 063
4.4環(huán)境污染物傳感分析法的設(shè)計策略 064
4.4.1原子水平修飾 064
4.4.2分子水平修飾 066
4.4.3混合維度的納米復(fù)合材料 069
4.5總結(jié)和展望 071
參考文獻(xiàn) 071

第5章環(huán)境污染物的電化學(xué)傳感分析法 073
5.1引言 073
5.2電極反應(yīng)的一般過程 076
5.2.1電極/溶液界面的質(zhì)量傳遞 077
5.2.2電極/溶液界面的電荷傳遞 078
5.2.3電極材料的電化學(xué)性質(zhì)表征 078
5.3二維TMDC基電化學(xué)傳感器 082
5.3.1水體中重金屬離子的檢測 083
5.3.2水體中有機(jī)物的檢測 094
5.3.3水體中細(xì)菌的檢測 095
5.4石墨烯族基電化學(xué)傳感器 096
5.4.1水體中重金屬離子的檢測 097
5.4.2水體中有機(jī)物的檢測 098
5.4.3水體中微生物的檢測 101
5.5MXene基電化學(xué)傳感器 102
5.5.1水體中亞硝酸鹽的檢測 103
5.5.2水體中有機(jī)物的檢測 103
5.5.3水體中重金屬離子的檢測 104
5.6總結(jié)和展望 105
參考文獻(xiàn) 106

第6章環(huán)境污染物的熒光傳感分析法 111
6.1引言 111
6.2石墨烯族基熒光傳感器 113
6.2.1水體中重金屬離子的檢測 114
6.2.2水體中抗生素的檢測 115
6.2.3水體中有機(jī)農(nóng)藥的檢測 117
6.2.4水體中藥物的檢測 118
6.2.5水體中細(xì)菌的檢測 119
6.3二維TMDC基熒光傳感器 120
6.3.1水體中重金屬離子的檢測 120
6.3.2水體中有機(jī)物的檢測 122
6.3.3水體中細(xì)菌的檢測 122
6.4二維過渡金屬氧化物基熒光傳感器 123
6.4.1水體中有機(jī)物的檢測 124
6.4.2水體中氧活性物質(zhì)的檢測 125
6.5二維MOF基熒光傳感器 126
6.5.1水體中重金屬離子的檢測 126
6.5.2空氣中VOCs的檢測 127
6.5.3水體中抗生素的檢測 128
6.6總結(jié)和展望 129
參考文獻(xiàn) 129

第7章環(huán)境污染物的比色傳感分析法 133
7.1引言 133
7.2石墨烯族基比色傳感器 136
7.2.1水體中重金屬離子的檢測 136
7.2.2水體中有機(jī)物的檢測 137
7.2.3水體中氧活性物質(zhì)的檢測 138
7.3二維TMDC基比色傳感器 139
7.3.1水體中有機(jī)物的檢測 140
7.3.2水體中氧活性物質(zhì)的檢測 141
7.4二維過渡金屬氧化物基比色傳感器 143
7.4.1水體中有機(jī)物的檢測 143
7.4.2水體中致病菌的檢測 144
7.5二維MOF基比色傳感器 144
7.5.1水體中有機(jī)物的檢測 145
7.5.2水體中氧活性物質(zhì)的檢測 145
7.6二維金屬基比色傳感器 148
7.6.1水體中有機(jī)物的檢測 149
7.6.2水體中氧活性物質(zhì)的檢測 150
7.7總結(jié)和展望 151
參考文獻(xiàn) 152

第8章環(huán)境污染物的光電傳感分析法 156
8.1引言 156
8.2石墨烯族基光電傳感檢測器 161
8.2.1水體中重金屬離子的檢測 161
8.2.2水體中有機(jī)物的檢測 164
8.2.3水體中微生物的檢測 168
8.2.4水體中無機(jī)非金屬離子的檢測 169
8.3二維TMDC基光電傳感檢測器 170
8.3.1水體中有機(jī)物的檢測 170
8.3.2水體中致病菌的檢測 172
8.4二維過渡金屬氧化物基光電傳感器 172
8.4.1水體中重金屬離子的檢測 173
8.4.2水體中有機(jī)物的檢測 173
8.5MXene基光電傳感檢測器 175
8.5.1水體中重金屬離子的檢測 175
8.5.2水體中有機(jī)物的檢測 176
8.6總結(jié)和展望 177
參考文獻(xiàn) 177

第9章環(huán)境污染物的電化學(xué)發(fā)光傳感分析法 180
9.1引言 180
9.2石墨烯族基電化學(xué)發(fā)光傳感器 184
9.2.1水體中重金屬離子的檢測 184
9.2.2水體中有機(jī)物的檢測 186
9.2.3水體中致病菌的檢測 188
9.2.4水體中氧活性物質(zhì)的檢測 189
9.3MXene基電化學(xué)發(fā)光傳感器 190
9.4二維MOF基電化學(xué)發(fā)光傳感器 191
9.5磷烯基電化學(xué)發(fā)光傳感器 192
9.6二維TMDC基電化學(xué)發(fā)光傳感器 193
9.6.1水體中過氧化物的檢測 194
9.6.2水體中有機(jī)物的檢測 196
9.7總結(jié)和展望 196
參考文獻(xiàn) 196

第10章環(huán)境污染物的場發(fā)射晶體管傳感分析法 199
10.1引言 199
10.2石墨烯族基場發(fā)射晶體管傳感器 204
10.2.1水體中重金屬離子的檢測 205
10.2.2水體pH檢測 206
10.2.3水體中細(xì)菌的檢測 207
10.3二維TMDC基場發(fā)射晶體管傳感器 209
10.3.1水體中重金屬離子的傳感檢測 211
10.3.2空氣中氮氧化物的傳感檢測 212
10.3.3空氣中VOCs的傳感檢測 214
10.4總結(jié)和展望 216
參考文獻(xiàn) 216