石墨烯納米復(fù)合膜化學(xué)修飾電極的制備及其分析應(yīng)用.pdf

1、化學(xué)修飾電極（CMEs）具有檢測(cè)速度快、靈敏度高、選擇性好、費(fèi)用低廉等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)發(fā)展非常迅速，已經(jīng)成為電化學(xué)和電分析化學(xué)研究領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。新型的二維碳納米材料石墨烯，因其特殊的結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的物理化學(xué)性能，在納米材料科學(xué)領(lǐng)域受到人們的廣泛關(guān)注。本論文基于石墨烯納米復(fù)合材料良好的導(dǎo)電性、大的比表面積、高的催化活性以及強(qiáng)的生物兼容性制備了三種高靈敏度、高擇性好和高穩(wěn)定性的化學(xué)修飾電極，研究了環(huán)境激素類物質(zhì)雙酚A（BPA）和紫外線吸收劑2

2、-羥基-4-甲氧基二苯甲酮（BP-3）在修飾電極上的電化學(xué)行為，考察了它們?cè)诃h(huán)境監(jiān)測(cè)和食品分析中的應(yīng)用。論文的主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　1、對(duì)化學(xué)修飾電極的概念、原理和制備方法進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹，對(duì)化學(xué)修飾電極，特別是石墨烯基化學(xué)修飾電極在環(huán)境分析和食品分析中的應(yīng)用進(jìn)展進(jìn)行了綜述。
　　2、采用改良的Hummers方法成功制備了氧化石墨烯（GO），結(jié)合納米金微粒、L-谷氨酸優(yōu)異的性能，制備了3D金納米粒子-聚L-谷氨酸/石墨烯復(fù)合

3、膜修飾電極，并用掃描電子顯微鏡（SEM）、紅外光譜（FT-IR）和X粉末射線衍射（XRD）等技術(shù)手段對(duì)修飾電極的表面形貌和結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行了表征。使用循環(huán)伏安法與微分脈沖伏安法對(duì)雙酚 A的氧化行為進(jìn)行了詳細(xì)的研究。結(jié)果表明，在 pH為6.0的PBS緩沖液中，該修飾電極對(duì)雙酚A具有良好的電催化能力。在最佳實(shí)驗(yàn)條件下，雙酚A的氧化峰電流與其濃度在0.009~0.13μmol L-1，0.13~1.15μmol L-1范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系，檢測(cè)

4、限為0.3nmol L-1。將該方法應(yīng)用于環(huán)境污水中雙酚A的檢測(cè)，結(jié)果令人滿意。
　　3、利用氧化還原法制備了石墨烯（Gr），并通過(guò)掃描電子顯微鏡（SEM）、X光電子能譜（EDS）、傅里葉變換紅外光譜（FT-IR）、拉曼光譜（Raman）和粉末X射線衍射（XRD）對(duì)石墨烯（Gr）的形貌和結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行了表征。采用電化學(xué)聚合法制備了3D金納米粒子-聚L-半胱氨酸/Nafion/石墨烯復(fù)合膜修飾電極，用循環(huán)伏安法以及微分脈沖伏安法研究了

5、咖啡因（CAF）在此修飾電極上的氧化行為。該修飾電極對(duì)咖啡因的氧化具有較高的電催化活性，在此基礎(chǔ)上建立了微量 CAF的檢測(cè)新方法，方法的線性范圍為1~100μmol L-1(R2=0.9983, N=6)，檢測(cè)限為1.0nmol L-1。將該方法用于功能性飲料中咖啡因的測(cè)定，取得了滿意的結(jié)果。
　　4、利用簡(jiǎn)單的滴涂法制備了殼聚糖/離子液體/氧化石墨烯化學(xué)修飾電極，利用掃描電子顯微鏡（SEM）、傅里葉變換紅外光譜儀（FT-IR）對(duì)

6、該修飾電極的形貌和結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行表征。同時(shí)，采用循環(huán)伏安法與微分脈沖伏安法研究了該修飾電極上紫外線吸收劑2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮（BP-3）的電化學(xué)行為。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，制備的修飾電極對(duì)BP-3在電極上的氧化具有良好的催化作用。在優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件下，BP-3的峰電流與其濃度在282nmol L-1～1992nmol L-1范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，檢測(cè)限為0.15umol L-1（S/N=3）。修飾電極具有良好的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性，可用于環(huán)境污