電化學還原石墨烯與納米銀在電化學傳感器中的應用.pdf

1、石墨烯和納米銀具有大的比表面積、高導電性和強電催化活性等優(yōu)點，近年來吸引了各領域的廣泛關注和深入研究。電化學傳感器具有快速、準確、易操作、低花費、高靈敏度、低檢測限和高選擇性等優(yōu)點，其已經(jīng)被廣泛用于醫(yī)藥、環(huán)境監(jiān)測、食品分析等領域。本論文以石墨烯和納米銀為主要材料構建了三種不同的電化學傳感器，成功實現(xiàn)了對生物小分子抗壞血酸、尿酸、多巴胺、過氧化氫的電化學分析檢測。論文主要工作內(nèi)容如下：
　　1.基于電化學還原石墨烯/聚乙烯亞胺修飾玻

2、碳電極同時檢測多巴胺、抗壞血酸、尿酸
　　通過自組裝技術和電化學還原法成功構建了電化學還原石墨烯（ERGO）修飾玻碳電極（GCE）。首先將帶正電的聚乙烯亞胺（PEI）自組裝到電極上，然后利用帶正電荷的聚乙烯亞胺與帶負電荷的氧化石墨烯（GO）之間的靜電引力作用，將氧化石墨烯修飾到電極表面上，最后再通過電化學還原法將GO還原成ERGO。采用掃描電子顯微鏡（SEM）、電化學交流阻抗（EIS）和循環(huán)伏安法（CV）對電化學還原石墨烯進行表征

3、?；谑└叩碾娀瘜W活性和大的比表面積，電化學還原石墨烯/聚乙烯亞胺修飾玻碳電極(ERGO/PEI/GCE)對多巴胺、尿酸和抗壞血酸具有較強的電催化作用，可應用于同時檢測多巴胺（DA）、抗壞血酸(AA)、尿酸(UA)。實驗結果表明，多巴胺、抗壞血酸和尿酸的檢測范圍分別為0.5-100μmo l/L、2-100μmo l/L和20-1400μmo l/L，檢出限分別為0.5μmo l/L、1μmo l/L和6μmo l/L。此外，該傳感

4、器對多巴胺、抗壞血酸和尿酸的檢測具有良好的重復性、穩(wěn)定性和高選擇性，并應用于實際樣品檢測中。
　　2、基于電化學還原石墨烯和一步合成的納米銀@聚多巴胺和的非酶過氧化氫電化學傳感器
　　基于電化學還原石墨烯（ERGO）和納米銀@聚多巴胺（AgNPs@PDA）構建了過氧化氫（H2O2）非酶電化學傳感器。本實驗中，納米銀的合成方法十分簡單，僅僅通過將銀離子和多巴胺加入弱堿性溶液中攪拌幾分鐘，反應就能完成。這是因為銀離子能夠促進多巴

5、胺自聚合，而自聚合的多巴胺又能夠?qū)y離子還原成納米銀。而ERGO膜是通過氧化石墨烯（GO）自組裝-電化學還原法制備得到。納米銀@聚多巴胺進行了掃描電子顯微鏡（S EM）、電化學交流阻抗（EIS）和紫外-可見吸收光譜分析（UV-vis）表征。由于石墨烯和納米銀高的電催化活性和大的比表面積，納米銀@聚多巴胺/電化學還原石墨烯/聚乙烯亞胺修飾玻碳電極（AgNPs@PDA/ERGO/PEI/GCE）對過氧化氫有較好的的電催化效應。過氧化氫的檢測

6、的線性范圍為0.1-16.4mmo l/L，檢測限為15.4μmo l/L。同時，該傳感器具有好的穩(wěn)定性，高重復性和選擇性。此外，傳感器能用于實際樣品中的過氧化氫檢測。
　　3、基于電化學還原石墨烯上直接電沉積納米銀的非酶過氧化氫電化學傳感器
　　采用電沉積法將納米銀（AgNPs）直接沉積到電化學還原石墨烯（ERGO）上，成功構建了另一種過氧化氫（H2O2）非酶電化學傳感器。電化學還原石墨烯同樣是通過氧化石墨烯（GO）自組裝

7、-電化學還原法制備得到。采用電化學交流阻抗法（EIS）對該傳感器的制備過程進行了表征。基于電化學還原石墨烯和納米銀高的電催化活性，納米銀/電化學還原石墨烯/3-氨丙基三乙氧基硅烷修飾玻碳電極（AgNPs/ERGO/APTES/GCE）對過氧化氫的還原具有良好的的電催化效應。實驗結果表明，過氧化氫檢測的線性范圍有三段，分別為0.01-0.55mmo l/L，0.55-6.55mmo l/L和6.55-91.55mmo l/L，檢測限為5μ