色氨酸功能化石墨烯的制備及其電化學(xué)傳感器研究.pdf

1、石墨烯是碳原子以sp2雜化形成的單層二維納米材料。由于它具有高的導(dǎo)電性，大的比表面積，低廉的制備成本等使其成為一種理想的電化學(xué)材料。然而，石墨烯是疏水性的，在溶液中的分散性較差，而且石墨烯片層之間的范德華力和強烈的π-π堆疊作用使其趨于不可逆轉(zhuǎn)的凝聚，甚至是重新堆疊為石墨，這些都限制了石墨烯的進(jìn)一步應(yīng)用。對石墨烯進(jìn)行功能化，提高石墨烯在溶液中的分散性，是目前對于石墨烯材料應(yīng)用的最主要的方法。
　　本論文基于石墨烯的特性，利用色氨酸

2、分子通過π-π作用功能化石墨烯，改善其分散性，提高電催化性能。將色氨酸功能化石墨烯修飾在電極表面，構(gòu)建相應(yīng)的傳感器，用于抗壞血酸、多巴胺、尿酸的分別或同時檢測，然后電沉積金納米在色氨酸功能化石墨烯上，利用它們之間的協(xié)同作用，進(jìn)一步提高電催化性能，用于多巴胺的檢測。主要內(nèi)容如下：
　　1、基于色氨酸功能化的石墨烯用于檢測抗壞血酸、多巴胺、尿酸
　　基于色氨酸分子和石墨烯納米片層之間的π-π共軛作用，通過簡單超聲的方法合成一種新

3、型的色氨酸功能化的石墨烯納米復(fù)合材料（Trp-GR）。這種材料與純的石墨烯（GR）相比具有良好的水分散性和更高的導(dǎo)電性。掃描電子顯微鏡（SEM），透射電子顯微鏡（TEM）和拉曼光譜用來表征 Trp-GR的表面形貌特征。抗壞血酸（AA）、多巴胺（DA）和尿酸（UA）在 Trp-GR表面的電化學(xué)行為通過循環(huán)伏安法（CV）來表征。AA-DA、DA-UA和UA-AA之間的氧化峰電位分離分別約為182 mV、125 mV和307 mV，這使得AA

4、、DA和UA可以同時測定。差示脈沖伏安法（DPV）被用于在AA、DA和UA的混合樣品中檢測AA、DA和UA。在最優(yōu)化條件下，AA、DA和UA的檢測線性范圍分別為0.2~12.9 mM、0.5~110μM、10~1000μM，檢出限分別為5.65μM、0.171μM和0.221μM。此外，該修飾電極被用于實際樣品的檢測。
　　2、金納米/色氨酸功能化的石墨烯用于靈敏檢測多巴胺
　　通過電化學(xué)沉積的方法將金納米直接沉積在色氨酸功

5、能化石墨烯上成功制備了一種簡單且均一的金納米/色氨酸功能化石墨烯（AuNPs/Trp-GR）納米復(fù)合材料。AuNPs/Trp-GR的納米結(jié)構(gòu)通過掃描電子顯微鏡（SEM）和X射線能量分散能譜（EDS）進(jìn)行了表征，證明金納米均勻的分布在 Trp-GR上，這可能是由于Trp-GR為金納米的沉積提供了更多的結(jié)合位點。AuNPs/Trp-GR/GCE對多巴胺的電催化活性通過循環(huán)伏安法（CV）和差示脈沖伏安法（DPV）進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。在優(yōu)化條件下