離子液體及其功能化碳納米材料構(gòu)建的酚類電化學(xué)傳感器.pdf

1、本文合成了3-癸基-1-(3′-吡咯丙基)咪唑四氟硼酸鹽(DPPIT)離子液體、溴化1-[3′-(N-吡咯)丙基]-3-丁基咪唑鹽（PPBIB）離子液體和溴化4-羥基-1-甲基-1′-(3-吡咯丙基)-哌啶鹽(HMPPPB)離子液體，分別以這三種離子液體和碳納米材料為增敏基質(zhì)構(gòu)建電化學(xué)傳感界面，研究了酚類化合物的電化學(xué)行為，并實(shí)現(xiàn)了其高靈敏測(cè)定。主要研究工作如下：
　　(1)以1-(3-溴丙基吡咯)和1-正癸基咪唑?yàn)樵?，制備溴?/p>

2、3-癸基-1-(3′-吡咯丙基)咪唑離子液體，經(jīng)四氟硼酸根陰離子置換，成功合成3-癸基-1-(3′-吡咯丙基)咪唑四氟硼酸鹽(DPPIT)離子液體。該離子液體不僅含有可電化學(xué)聚合的吡咯基團(tuán)，且含有較長(zhǎng)的疏水碳鏈，故經(jīng)多電位階躍聚合至玻碳電極表面后，可在水溶液中穩(wěn)定存在，增強(qiáng)了聚離子液體界面的實(shí)用性。采用伏安法研究了環(huán)境雌激素己烷雌酚在該聚離子液體修飾電極上的電化學(xué)行為。結(jié)果顯示，己烷雌酚在該修飾電極上有一個(gè)不可逆的氧化峰。與裸玻碳電極相

3、比，己烷雌酚在該修飾電極上的氧化峰電流顯著增強(qiáng)，峰電流與其濃度在5.0×10-9~1.0×10-5 mol L-1之間具有良好線性關(guān)系，檢出限為1.25×10-9 molL-1(S/N=3)。加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)顯示該傳感器具有較好的準(zhǔn)確性。
　?。?）以羧基化碳納米管(SWCNTs-COO?)為陰離子，3-丁基-1-[3'-(N-吡咯丙基)]咪唑鎓離子為陽(yáng)離子，成功制備出一種新型羧基化碳納米管-離子液體復(fù)合材料(SWCNTs-COO-I

4、L)。用透射電子顯微鏡(TEM)、X-射線光電子能譜(XPS)、紫外/可見光譜(UV/vis)、紅外光譜(FTIR)和拉曼光譜表征了所制備的SWCNTs-COO-IL復(fù)合材料。將 SWCNTs-COO-IL復(fù)合材料滴涂于玻碳電極，然后通過(guò)循環(huán)伏安法掃描，得到SWCNTs/聚{3-丁基-1-[3'-(N-吡咯丙基)]咪唑鹽離子液體}復(fù)合膜修飾電極(SWCNTs-COO-Poly-IL/GCE)。通過(guò)掃描電鏡(SEM)和交流阻抗(EIS)對(duì)

5、SWCNTs-COO-Poly-IL/GCE修飾電極進(jìn)行了表征。考察了雙酚 A(BPA)在SWCNTs-COO-Poly-IL/GCE修飾電極上的電化學(xué)行為。在掃描過(guò)程中，有一個(gè)明顯的氧化峰，說(shuō)明雙酚 A在該電極表面發(fā)生不可逆電化學(xué)過(guò)程。BPA的氧化峰電流和掃描速率在20~300 mVs-1范圍內(nèi)呈良好的線性，表明是BPA氧化過(guò)程受吸附控制而不是擴(kuò)散控制。采用微分脈沖伏安法研究了膜厚、pH值、富集電位、富集時(shí)間等實(shí)驗(yàn)條件對(duì)BPA在SWC

6、NTs-COO-Poly-IL/GCE修飾電極上的電化學(xué)響應(yīng)的影響。在最佳條件下，BPA的氧化峰電流與其濃度在5.0×10-9~3.0×10-5 mol L-1范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，檢出限為1.0×10-9 molL-1(S/N=3)，用于實(shí)際樣品中BPA分析，結(jié)果令人滿意。
　?。?）以1-(3-溴丙基吡咯)和4-羥基-1-甲基-哌啶為原料，合成出溴化4-羥基-1-甲基-1′-(3-吡咯丙基)-哌啶(HMPPPB)離子液體，

7、并用核磁共振波譜(1HNMR)、高效液相色譜-質(zhì)譜(HPLC-MS)等手段對(duì)其進(jìn)行表征。將其與羧基化氧化石墨烯通過(guò)陰陽(yáng)離子交換，制備離子液體修飾石墨烯納米復(fù)合材料，并用FTIR、UV-Vis、TEM與XPS等手段進(jìn)行表征。將該石墨烯納米復(fù)合材料修飾玻碳電極表面構(gòu)建電化學(xué)傳感界面，采用交流阻抗譜考察了其電化學(xué)特性。研究了和厚樸酚在該修飾電極上的電化學(xué)行為，發(fā)現(xiàn)和厚樸酚在該修飾電極上有一對(duì)可逆的氧化還原峰。與裸玻碳電極相比，和厚樸酚在該修飾