基于碳納米管修飾電極的有機(jī)物檢測技術(shù).pdf

1、碳納米管(CNTs)是一種具有穩(wěn)定化學(xué)性能、極強(qiáng)力學(xué)性能和良好電學(xué)性能的一維納米材料。但由于碳納米管的在水及許多有機(jī)溶劑中的溶解性很差，從而限制了其在電化學(xué)傳感器方面的應(yīng)用。當(dāng)碳納米管的結(jié)構(gòu)發(fā)生特定變化并產(chǎn)生一些具有反應(yīng)活性的官能團(tuán)(如羥基、羧基等)之后，碳納米管的溶解性和化學(xué)性能可得到很大的改善。
　　 為了在多壁碳納米管(MWNTs)中引入羧基基團(tuán)，本論文采用HNO3和H2SO4混合酸超聲的方法對碳納米管進(jìn)行了純化，并用透射

2、電鏡(TEM)和傅立葉紅外光譜(FT-IR)對處理前后碳納米管性狀進(jìn)行了表征，TEM圖顯示經(jīng)過混酸酸處理后的碳納米管管長變短，無定型碳等雜質(zhì)碳粒子被去除；紅外光譜在1732cm-1處出現(xiàn)羧基的吸收峰，表明多壁碳納米管的端口及側(cè)壁已被有效功能化。
　　 以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)為分散介質(zhì)，將CNTs成功修飾到玻碳電極上。通過循環(huán)伏安法和交流阻抗實驗，測定了碳納米管膜電極電化學(xué)性質(zhì)。研究了L-酪氨酸(L-Tyr)、2,4-二

3、硝基苯酚(2,4-DNP)和對硝基苯酚(p-NP)、對氯酚(p-CP)在修飾電極表面的電化學(xué)行為。
　　 結(jié)果表明，碳納米管對L-Tyr具有明顯的電化學(xué)催化氧化作用，L-Tyr在CNTs/GC電極表面的電極過程為擴(kuò)散控制過程，在1.0×10-6～1.0×10-4mol/L濃度范圍內(nèi)，L-Tyr在CNTs/GC電極表面的氧化峰電流與其濃度有良好的線性關(guān)系。
　　 在pH5.2的NaAc-Hac緩沖溶液中，2,4-DNP和p

4、-NP在修飾電極上的峰電流明顯，且兩者氧化峰電位差達(dá)0.249V，可有效分離。2,4-DNP和p-NP濃度與氧化峰峰電流呈線性關(guān)系，且相互間不產(chǎn)生干擾，能夠有效的實現(xiàn)2,4-DNP、p-NP共存的體系中單一物質(zhì)濃度的測定。修飾電極表現(xiàn)出很好的穩(wěn)定性和選擇性。
　　 另外，在pH7.0磷酸鹽緩沖溶液中，CNTs/GC修飾電極對對氯酚(p-CP)也表現(xiàn)處強(qiáng)的催化效果，p-CP濃度在2.0×10-7～2.0×10-4 mol/L范圍內(nèi)