原位氮摻雜碳材料在電化學(xué)傳感器中的應(yīng)用.pdf

1、將“簡(jiǎn)便、綠色、導(dǎo)電性好、電催化性能優(yōu)越”的原位氮摻雜碳系列材料修飾玻碳電極(GCE)，制備新型、靈敏的電化學(xué)傳感器，應(yīng)用于有機(jī)物分析，主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　(1)應(yīng)用掃描電鏡、透射電鏡、紫外-可見吸收光譜、拉曼光譜等對(duì)碳材料進(jìn)行表征。
　　(2)制備原位氮摻雜石墨烯(C/N-Graphene)修飾電極同時(shí)檢測(cè)環(huán)境污染物苯二酚同分異構(gòu)體，以[Fe(CN)6]3-/4-為探針，采用循環(huán)伏安法和交流阻抗法考察修飾電極的電化學(xué)性

2、能。3種苯二酚同分異構(gòu)體(對(duì)苯二酚 HQ，鄰苯二酚 CC,間苯二酚 RC)在C/N-Graphene/GCE上的電化學(xué)響應(yīng)比裸GCE和PDA-Graphene/GCE更強(qiáng)，且有明顯電位差，說明C/N-Graphene/GCE可對(duì)苯二酚同分異構(gòu)體高靈敏度、選擇性測(cè)定。氮與碳原子電負(fù)性不同，從而影響氮周圍碳原子的電子云分布及極性，進(jìn)而影響苯二酚同分異構(gòu)體的電化學(xué)氧化動(dòng)力學(xué)過程，提高電催化活性。HQ、CC、RC檢測(cè)范圍分別為0.5-1000、

3、0.5-460、0.1-580μmol L-1，檢出限(3S/N)分別為0.251、0.144、0.072μmol L-1，應(yīng)用于藥廠廢水和江水苯二酚檢測(cè)，回收率97.0％-103.0%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=5)小于5%，放置2周，電極穩(wěn)定性和重現(xiàn)性令人滿意。
　　(3)基于表面金納米顆粒的高導(dǎo)電性和大比表面積，將原位還原金納米粒子引入氮摻雜碳球，制成電極C/N-Au/GCE，可促進(jìn)電極的氧化還原能力，擴(kuò)大因空間位阻差異導(dǎo)致的電催化

4、氧化動(dòng)力學(xué)差異，顯著提高體系的電化學(xué)信號(hào)。與裸GCE、C-Au/GCE、C/N/GCE、PDA-Au/GCE相比，C/N-Au/GCE對(duì)硝基苯酚和苯二酚異構(gòu)體的催化活性最好，且電極活性至少可維持2個(gè)星期。方法的檢測(cè)范圍0.05-460μmol L-1，檢出限(3S/N)24-98 nmol L-1，成功應(yīng)用于實(shí)際水樣檢測(cè)。
　　(4)以富含氮、鐵、碳的生物基質(zhì)(豬肝)為前驅(qū)體，煅燒，金屬有機(jī)配位體碳化，制備原位氮鐵共摻雜、分布均勻

5、的多孔碳材料(N/Fe-C)，比表面積大(665.1m2g-1)，導(dǎo)電性能和電催化性能好，特別是對(duì)生物電活性分子吸附性能突出。生物電活性物質(zhì)(多巴胺DA、尿酸UA、撲熱息痛PA)在N/Fe-C修飾電極上呈現(xiàn)氧化還原性能差異，與C/N/GCE、N-C/GCE相比，N/Fe-C/GCE氧化還原性能提升顯著，可實(shí)現(xiàn)DA、UA、PA的同時(shí)檢測(cè)，檢測(cè)的線性范圍0.5-320μmol L-1，檢出限(3S/N)10.6-79.0nmol L-1，應(yīng)