碳納米管修飾電極在電化學(xué)傳感器中的研究與分析應(yīng)用.pdf

1、第一章:簡(jiǎn)要綜述了化學(xué)修飾電極的特點(diǎn)、研究現(xiàn)狀及其應(yīng)用。主要闡述了修飾電極的方法，以及修飾材料之一碳納米管的功能特點(diǎn)以及在化學(xué)修飾電極上的應(yīng)用。
　　第二章:用電沉積鎳納米于MWCNTs-Nafion修飾的玻碳電極上制備了MWCNTs-Ni(OH)2/GCE電極，優(yōu)化了制備條件，采用透射電鏡、循環(huán)伏安法對(duì)此電極進(jìn)行了表征。將MWCNTs-Ni(OH)2/GCE電極用于檢測(cè)過(guò)氧化氫。結(jié)果表明，未修飾的玻碳電極需在較高的電勢(shì)下才能將過(guò)

2、氧化氫氧化，此復(fù)合膜修飾的玻碳電極較單修飾多壁碳納米管或氫氧化鎳的電催化活性高，在0.1 mol/LNaOH支持電解液中對(duì)過(guò)氧化氫有較好的響應(yīng)，響應(yīng)信號(hào)靈敏提高。該傳感器的平均響應(yīng)時(shí)間為5秒，過(guò)氧化氫濃度在1.5×10-6-2.5×10-3mol/L呈良好的線(xiàn)性關(guān)系(r2=0.9982)，以信噪比的3倍計(jì)算傳感器的檢出限為6.1×10-7mol/L。并對(duì)實(shí)際樣品進(jìn)行了回收實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，此種傳感器具有重現(xiàn)性好、操作簡(jiǎn)便、檢測(cè)速度快等優(yōu)點(diǎn)

3、。本方法提高了對(duì)過(guò)氧化氫的響應(yīng)信號(hào)，擴(kuò)展現(xiàn)有的測(cè)定技術(shù)，不僅具有重要的理論意義而且具有潛在的應(yīng)用前景。
　　第三章:在堿液中，氫氧化鎳可催化甲烷生成甲醛和二氧化碳，此變化可引起電極電流及電位信號(hào)的改變?；谏鲜鲈?，用相同的方法電沉積鎳納米于MWCNTs-Nafion修飾的玻碳電極上制備了MWCNTs-Ni(OH)2/GCE，設(shè)計(jì)出一種簡(jiǎn)便、靈敏的甲烷電化學(xué)傳感器。與氫氧化鎳修飾鎳電極在電化學(xué)活性方面進(jìn)行了比較，探討了電催化氧化機(jī)

4、理。實(shí)驗(yàn)表明復(fù)合膜修飾后的電極對(duì)甲烷有較好的催化氧化響應(yīng)。
　　第四章:N-乙酰-L-半胱氨酸(N-Acety l-L-Cysteine，NAC)作為還原型谷胱甘肽前體是一種重要的巰基供給劑，在抗凋亡藥物中占有重要地位，具有抗毒、抗氧化、消除自由基、防止輻射損傷等作用。在鐵氰化鉀的作用下2RSH→RS-SR+2e+2H+。CD與客體分子形成包絡(luò)物須滿(mǎn)足尺寸匹配和能量匹配。基于以上原理，我們以Nafion為固定劑，將環(huán)糊精和碳納米管

5、固定于玻碳電極上，制得β-環(huán)糊精-碳納米管修飾的玻碳電極(β-CD-MWCNT/GCE)，設(shè)計(jì)出一種簡(jiǎn)便、快速、靈敏和穩(wěn)定性高的NAC電化學(xué)傳感器。在緩沖溶液(pH=8)中以玻碳電極(GCE)為工作電極研究了鐵氰化鉀(K3Fe(CN)3)電催化氧化N-乙酰胺-L-半胱氨酸(NAC)的電化學(xué)行為。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在-0.7-0.20V電位窗口內(nèi)不易直接發(fā)生還原反應(yīng)，隨電位正移電流逐漸增大但無(wú)還原峰出現(xiàn)，而在緩沖溶液(pH=8)中，當(dāng)K3Fe

6、(CN)6溶液中加入N-乙酰胺-L-半胱氨酸后在0.23V處出現(xiàn)了一個(gè)不可逆催化氧化峰，且氧化峰電流增大，由此表明K3Fe(CN)3對(duì)NAC的氧化具有良好的電催化活性。當(dāng)K3Fe(CN)6為1.0×10-3mol/L時(shí)，電催化氧化峰電流與NAC濃度在4.4×10-4mol/L-8.0×10-2mol/L范圍有良好的線(xiàn)性關(guān)系，檢測(cè)限為5.02×10-5mol/L(S/N=3)，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.4％，用加標(biāo)回收法檢驗(yàn)了其實(shí)際應(yīng)用的可能性，

7、回收率為94.7％～104.7％。此方法使得用電化學(xué)方法測(cè)定NAC簡(jiǎn)單，靈敏，重現(xiàn)性好。
　　第五章:Nafion是一種全氟化高分子聚合物磺酸鹽陽(yáng)離子交換劑，鑒于碳納米管在環(huán)境分析中的應(yīng)用，我們還研究制備了碳納米管-Nafion復(fù)合膜修飾玻碳電極，用于鉛離子的檢測(cè)。優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件，4min作為富集時(shí)間，-1.2V為富集電位的情況下檢測(cè)鉛離子的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)為:Ip=0.5527-0.1009C線(xiàn)性相關(guān)系數(shù)為0.9684。為采用非汞電極檢測(cè)