羧基化石墨烯對兒茶酚胺電分析性能的改進與應用.pdf

1、石墨烯（Grap hene）是一種新型的碳納米材料，由單層碳原子緊密堆積而成，厚度僅為0.335 nm，呈現(xiàn)出二維蜂窩狀晶格結構。自從2004年被發(fā)現(xiàn)以來，由于其優(yōu)異的物理化學性質而被廣泛應用于聚合物復合材料、光電材料、生物醫(yī)藥、催化劑載體、電化學等領域。然而，一方面，石墨烯表面呈現(xiàn)惰性狀態(tài)，致使其難以有效分散在極性或非極性的溶劑中；另一方面，石墨烯片層之間存在較強的π–π相互作用和范德華力，會引起不可逆的團聚難以打開，從而失去其特有的

2、單層二維納米片結構，制約了石墨烯的進一步研究和應用。因此，需要對石墨烯加以改性從而提高其在基質中的分散性、穩(wěn)定性以及與其他材料的相容性，而石墨烯功能化就是途徑之一。通過特定的化學基團或其它功能性組分的引入，可以賦予石墨烯更為獨特的新性質，拓展其應用范圍。
　　本文的主要研究內容如下：
　　1、分別制備了羧基化石墨烯（GRCOOH）、氨基化石墨烯（GRNH2）、羥基化石墨烯（GROH）、巰基化石墨烯（GRSH）四種修飾玻碳電極

3、（GCE），在最佳條件下探討了2.0×10-4 mol/L腎上腺素（EP）在這四種修飾電極上的行為，其中羧基化石墨烯對EP的電催化性能最好。
　　2、利用貴金屬納米粒子對羧基化石墨烯進行改進以提高其電化學性能。本文采用電沉積的方法分別制備了金（Au）、銀（Ag）、鉑（Pt）、鈀（Pd）納米粒子（NPs）負載羧基化石墨烯（GRCOOH）修飾GCE,對比了四種修飾電極對2.2×10-4mol/L EP的電催化性能，并選擇電催化性能較好

4、的Au、Ag納米粒子作為研究對象。
　　3、制備了銀納米粒子負載羧基化石墨烯修飾玻碳電極（Ag NPs/GRCOOH/GCE），以DA和EP為探針，采用循環(huán)伏安法(CV)研究了該修飾電極上DA和EP的電化學行為，并探討了羧基化石墨烯修飾劑量、沉積時間、溶液酸度、攪拌富集時間、掃描速度等對二者的影響；利用微分脈沖伏安法（DPV）測定了DA和EP的線性范圍和檢出限。結果表明：ipa與CDA在2.0×10-6~8.0×10-6mol/L

5、和3.0×10-7~1.0×10-6mol/L范圍內呈線性關系，線性回歸方程分別為ipa（μA）=5.01+0.4157CDA（μmol/L），r=0.995；ipa（μA）=2.495+0.9544CDA（μmol/L），r=0.996，檢出限達到2.4×10-8mol/L。ipa與EP濃度在1.0×10-4~1.0×10-5mol/L和1.0×10-5~2.0×10-6mol/L呈良好的線性關系，線性回歸方程分別為：ipa（μA）=

6、0.3889+1.4668CEP（μmol/L），r=0.999；ipa（μA）=–0.2910+0.1924CEP（μmol/L），r=0.998，檢出限為8.0×10-7mol/L（S/N=3）。另外，本文還將該修飾電極用于人血清的檢測，得到了較好的結果。
　　4、制備了金納米粒子負載羧基化石墨烯修飾玻碳電極（Au NPs/GRCOOH/GCE），以DA和EP為探針，采用循環(huán)伏安法（CV）研究了該修飾電極上DA和EP的電化學行

7、為，并探討了沉積時間、溶液酸度、攪拌富集時間、掃描速度等對二者的影響；利用微分脈沖伏安法（DPV）測定了DA和EP的線性范圍和檢出限，分別為：氧化峰電流ipa（μA）=4.2676+0.2514CDA（μmol/L），r=0.997，ipa(μA)=–0.1290+0.1060 CEP（μmol/L），r=0.995；檢出下限分別為1.8×10-8 mol/L和4.5×10-8 mol/L。在最佳條件下，利用該修飾電極對EP和尿酸（UA