基于功能化石墨烯電化學傳感器的構筑及在藥物分析中應用.pdf

1、石墨烯(Graphene)是一種由單層碳原子通過sp2雜化的平面二維納米材料，由于它具有大的比表面積、優(yōu)良的導電性能以及良好的機械強度等特點使其在構筑電化學傳感器的過程中具有獨特的優(yōu)越性，但是由于石墨烯層與層之間存在π-π堆積和范德華力使其容易團聚，在一定程度上限制了石墨烯的應用。通過對石墨烯表面進行功能化可以防止石墨烯的團聚，從而提高石墨烯的水溶性。同時金屬氧化物納米粒子可以附著在石墨烯的表面，使其形成石墨烯金屬氧化物納米復合材料。這

2、樣通過納米復合材料中各個物質的協(xié)同作用，可構筑性能優(yōu)異的電化學傳感器。
　　依據此思路，本文以石墨烯為基礎材料，以聚二烯丙基二甲基氯化銨(PDDA)為功能化試劑，復合金屬氧化物納米粒子構筑了三種伏安傳感器，實現了對幾種藥物小分子的靈敏測定。主要包括以下三個方面的內容：
　　1. PDDA-Gr納米復合物修飾電極的制備及其對金絲桃苷的檢測
　　用簡單的化學還原的方法制備了PDDA-Gr納米復合物，并通過紫外-可見光譜(U

3、V-Vis)、紅外光譜(FT-IR)、X-射線衍射(XRD)以及透射電鏡(TEM)對復合材料進行了表征。將該復合材料修飾于玻碳電極上，構筑了PDDA-Gr/GCE傳感器，采用差示脈沖伏安法(DPV)實現了對金絲桃苷的靈敏檢測。在最佳的實驗條件下，金絲桃苷的氧化峰峰電流與其濃度呈正比關系，其線性范圍是7×10-9-7×10-7 mol L-1，檢出限達到5×10-9 mol L-1(S/N=3)。將建立的方法應用于中藥貫葉連翹中金絲桃苷含

4、量的測定，結果令人滿意。
　　2. TiO2-PDDA-Gr復合物修飾電極的制備及其對秦皮乙素的檢測
　　基于第一個體系，PDDA-Gr具有良好的導電性、大的比表面積等優(yōu)點，為了進一步提高傳感器的性能，采用簡單綠色的水熱法制備了TiO2-PDDA-Gr復合材料。該合成方法以PDDA作為功能化試劑、還原劑以及金屬氧化物的保護劑。運用簡單滴涂的方法制備了TiO2-PDDA-Gr/GCE，研究了秦皮乙素在該修飾電極上的電化學行為，

5、實現了對秦皮乙素的靈敏檢測，其線性范圍是1×10-8-3.5×10-6 mol L-1，檢出限達到4×10-9 mol L-1(S/N=3)。最后將其成功應用于實際樣品中藥秦皮和紫花地丁中秦皮乙素的測定。
　　3. ZrO2-PDDA-Gr復合物修飾電極的制備及其對地奧司明的檢測
　　基于體系一和體系二，將PDDA-Gr和金屬氧化物納米粒子結合在一起所形成的復合物能夠顯示出協(xié)同的作用，使其展示出更優(yōu)異的電化學性能。另外由于T

6、i和Zr是同一族的元素，兩者具有相似的性質，因此采用體系二中相同的方法制備出 ZrO2-PDDA-Gr復合物，并將其作為電極的修飾材料制備了ZrO2-PDDA-Gr/GCE，詳細地研究了地奧司明在該修飾電極上的電化學行為，考察了地奧司明在電極上電化學反應機理。在最優(yōu)的條件下實現了對地奧司明的靈敏檢測，其線性范圍是5×10-9-2×10-6 mol L-1，檢出限達到2×10-9 mol L-1(S/N=3)。最后，對市售的藥片以及檸檬葉