基于蘆丁功能化碳納米管與離子液體復(fù)合物修飾電極的研究.pdf

1、碳納米管具有比表面積大、電荷傳遞能力強、吸附性好、生物相容性好和催化能力強等優(yōu)良特性。室溫離子液體不但可用作溶劑,又可作為支持電解質(zhì),具有電化學(xué)窗口寬、能促進電子傳遞、高離子導(dǎo)電性和良好的生物相容性等特點。特別是,室溫離子液體與碳納米管的結(jié)合有利于它們電化學(xué)優(yōu)異特性的進一步發(fā)揮,為修飾電極的制備展現(xiàn)了美好前景。
　　本論文首先以離子液體(Ionic Liquid)1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽和多壁碳納米管(MWNTs)為修飾劑

2、,制備了一種多壁碳納米管和離子液體膠修飾電極(MWNTs-IL-Gel/GCE),研究了對蘆丁的電化學(xué)行為。在此基礎(chǔ)上,制備了蘆丁功能化碳納米管與離子液體復(fù)合物(MWNTs-Rutin-IL),通過不同方法表征了此復(fù)合物的性質(zhì),并將該復(fù)合物修飾到玻碳電極研究了對色氨酸的電化學(xué)催化行為,探討了其對色氨酸的電催化機理。主要研究內(nèi)容如下:
　　1.蘆丁在多壁碳納米管和離子液體膠修飾電極上的電化學(xué)行為
　　本論文以多壁碳納米管與離子

3、液體的復(fù)合膠修飾玻碳電極(MWNTs-IL-Gel/GCE)來研究蘆丁的電化學(xué)行為。蘆丁的氧化還原峰電流增強和電位差的減小表明了此電極對蘆丁有良好的電催化行為。同時計算得出蘆丁在MWNTs-IL-Gel/GCE電極上的電化學(xué)參數(shù)值:電子轉(zhuǎn)移系數(shù)(α)和電極反應(yīng)速率常數(shù)(ks)分別為0.47和0.2 s-1。另外,通過電化學(xué)阻抗譜、掃描電子顯微鏡、薄層的厚度的計算和紫外光譜等不同方法表征了MWNTs-IL-Gel/GCE電極。在最佳優(yōu)化條

4、件下,應(yīng)用差示脈沖法,檢測蘆丁的氧化峰電流與蘆丁的濃度在7.2×10-8~6.0×10-6 molL-1范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系,檢測限為2.0×10-8 molL-1。這些結(jié)果表明,該電極可以被用于靈敏,簡單和快速檢測蘆丁。
　　2.基于蘆丁功能化碳納米管與離子液體復(fù)合物修飾電極的研究
　　生物分子功能化多壁碳納米管與離子液體結(jié)合得到性能和功能協(xié)同的納米生物界面,形成了一種新型的結(jié)構(gòu)均一的生物電催化活性的功能材料。我們將蘆

5、丁作為模型生物分子,制備了蘆丁功能化碳納米管與離子液體構(gòu)成的復(fù)合體系(MWNTs-Rutin-IL)。通過熱重分析法(TGA)、紫外-可見光譜法(UV–vis)、電化學(xué)阻抗法(EIS)和掃描電化學(xué)顯微鏡(SECM)等不同方法表征了MWNTs-Rutin-IL復(fù)合物的性質(zhì)。在蘆丁功能化多壁碳納米管與離子液體(MWNTs-Rutin-IL)復(fù)合膜修飾玻碳電極上蘆丁與玻碳電極之間發(fā)生直接電子轉(zhuǎn)移產(chǎn)生一對明顯的準(zhǔn)可逆氧化還原峰,而且體現(xiàn)出其具有