基于氧化石墨烯構筑的幾種伏安傳感器及其應用.pdf

1、石墨烯自2004年發(fā)現(xiàn)以來,就成為了材料科學界的新星。由于其具有大的比表面積、良好的導電性和生物相容性、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物,但有時也被用來作為最終產物來構筑修飾電極或電化學傳感器,因為它所含的大量含氧基團能被作為結合位點來

2、進一步引入新的基團。并且氧化石墨烯也具有大的比表面積和良好的電化學穩(wěn)定性,因此它也有著廣泛的應用。
　　 在本論文中,將氧化石墨烯作為主要的電極修飾材料,并結合其它一些物質共同構筑了幾種電化學伏安傳感器,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行為。實驗發(fā)現(xiàn),由于結合了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)出很好的電化學響應。在最佳測試條件下,建立了咖啡因測定的電化學分析方法,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果。
　　 (2)利

4、用體系1中由氧化石墨烯和Nation的混合物所構筑的修飾電極,考察了對茶堿和咖啡因實現(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行了測定,并用紫外可見分光光度法對此測定結果進行了驗證。最后用該修飾電極簡要考察了因分子結構相似而很難用電化學方法進行同時測定的

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.殼聚糖復合膜上,氧化石墨烯在此作為沉積L-半胱氨酸的底版,構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行為,通過一系列電化學方法對其反應機理和電化學參數(shù)進行了研究。在最佳測定條件下,建立了苦參堿的電化學測定方法,并對苦參堿注射液