基于氧化石墨烯構(gòu)筑的幾種伏安傳感器及其應(yīng)用.pdf

1、石墨烯自2004年發(fā)現(xiàn)以來,就成為了材料科學(xué)界的新星。由于其具有大的比表面積、良好的導(dǎo)電性和生物相容性、寬的電位窗口以及電催化活性等特性,被廣泛地用于制備修飾電極的修飾材料研究中。氧化石墨烯是石墨烯最重要的一種氧化衍生物,它具有豐富的基團,在對石墨烯材料進(jìn)行功能化方面有著其獨特的優(yōu)勢。一般來說,氧化石墨烯是用石墨制備石墨烯時的主要中間產(chǎn)物,但有時也被用來作為最終產(chǎn)物來構(gòu)筑修飾電極或電化學(xué)傳感器,因為它所含的大量含氧基團能被作為結(jié)合位點來

2、進(jìn)一步引入新的基團。并且氧化石墨烯也具有大的比表面積和良好的電化學(xué)穩(wěn)定性,因此它也有著廣泛的應(yīng)用。
　　 在本論文中,將氧化石墨烯作為主要的電極修飾材料,并結(jié)合其它一些物質(zhì)共同構(gòu)筑了幾種電化學(xué)伏安傳感器,用于一些小分子靈敏快速地測定。論文的研究主要包括以下三個部分:
　　 (1)首先用改良的Hummers法在實驗室合成氧化石墨烯,并用紅外光譜和原子力顯微鏡對其進(jìn)行表征。將合成的氧化石墨烯和Nation的混合物滴涂在玻碳電

3、極上構(gòu)筑了一種新型伏安傳感器,并考察了咖啡因在該修飾電極上的電化學(xué)行為。實驗發(fā)現(xiàn),由于結(jié)合了Nation的吸附性能與氧化石墨烯電子交換速率高的優(yōu)點,該修飾電極對咖啡因表現(xiàn)出很好的電化學(xué)響應(yīng)。在最佳測試條件下,建立了咖啡因測定的電化學(xué)分析方法,所建立的方法具有很寬的線性范圍和低的檢出限。同時,該修飾電極還表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性、重現(xiàn)性以及高的靈敏性。將此修飾電極用于實際樣品如飲料中咖啡因的測定時,得到了令人滿意的結(jié)果。
　　 (2)利

4、用體系1中由氧化石墨烯和Nation的混合物所構(gòu)筑的修飾電極,考察了對茶堿和咖啡因?qū)崿F(xiàn)同時測定的可能性。實驗表明該修飾電極對茶堿和咖啡因的氧化反應(yīng)具有良好的辨別作用,可有效地分開茶堿和咖啡因的氧化峰,二者的峰電位差為150 mV,因此能實現(xiàn)對二者同時測定的靈敏檢測。同時也用該電極對實際樣品中的茶堿和咖啡因含量進(jìn)行了測定,并用紫外可見分光光度法對此測定結(jié)果進(jìn)行了驗證。最后用該修飾電極簡要考察了因分子結(jié)構(gòu)相似而很難用電化學(xué)方法進(jìn)行同時測定的

5、鄰硝基苯酚、間硝基苯酚和對硝基苯酚,得到了令人滿意的結(jié)果。
　　 (3)利用電聚合方法將L-半胱氨酸沉積到氧化石墨烯.殼聚糖復(fù)合膜上,氧化石墨烯在此作為沉積L-半胱氨酸的底版,構(gòu)筑了一種檢測苦參堿的新型伏安傳感器。實驗表明該修飾電極對苦參堿的氧化反應(yīng)具有良好的催化能力。接著用該修飾電極考察了苦參堿的電化學(xué)行為,通過一系列電化學(xué)方法對其反應(yīng)機理和電化學(xué)參數(shù)進(jìn)行了研究。在最佳測定條件下,建立了苦參堿的電化學(xué)測定方法,并對苦參堿注射液