基于石墨烯纳米复合材料构建氟喹诺酮类药物电化学传感器研究

摘要

石墨烯纳米材料具有优异的导电性、力学性能和热学性能，在电池、超级电容器、光催化、传感器等领域都有着广泛的应用，但是它也存在结构单一、性质单一、分散性差等局限性，发展具有更优异性能的石墨烯纳米复合材料成为新的发展趋势。石墨烯纳米复合材料除了具有单一纳米材料所具有的优良性质外，还具有复合协同多功能效应，在很多领域表现出良好的性能。而目前大多数石墨烯纳米复合材料都是通过化学反应合成得到的。本文以电化学方法制备了三种石墨烯纳米复合材料，研究了其电化学特性，构建了加替沙星、莫西沙星和氧氟沙星等氟喹诺酮类药物的电化学传感器。
　　1．基于循环伏安法制备β-环糊精/还原氧化石墨烯纳米复合材料构建加替沙星电化学传感器的研究
　　通过对β-环糊精（β-CD）和还原氧化石墨烯(rGO)一步循环伏安法，制备了β-CD/rGO修饰电极，用于测定加替沙星。实验研究表明，β-CD的内腔可以增大电极表面积和将目标分析物富集在电极表面，rGO可以显著增强修饰电极的导电性。当β-CD通过循环伏安法修饰在电极上时，rGO也同时修饰在电极表面上。β-CD/rGO纳米复合材料构建的电化学传感器对加替沙星电化学信号具有显著的放大作用，其检测的线性范围为0.05~150μmol·L-1，检测限为0.02μmol·L-1(S/N=3)，且具有良好的稳定性、重现性和抗干扰能力。该传感器用于药片和人尿中加替沙星的检测，回收率为95–103%，相对标准偏差小于3.0%。
　　2．基于双功能单体和还原氧化石墨烯的新型分子印迹传感器测定痕量莫西沙星的研究
　　以邻苯二胺和 L-赖氨酸为功能单体的分子印迹膜作为识别元件，还原氧化石墨烯作为分子印迹膜载体，用电化学方法快速的制备了一种灵敏的传感器，用于检测莫西沙星。首先，还原氧化石墨烯纳米材料被均匀的涂覆在玻碳电极表面。随后，邻苯二胺和 L-赖氨酸作为功能单体，莫西沙星作为模板分子，通过循环伏安法制备了分子印迹膜。通过分子印迹膜对莫西沙星的特异性吸附引起探针[Fe(CN)6]3 /4 的信号变化，实现了对莫西沙星灵敏、特异性的间接检测。实验结果表明，该新型分子印迹传感器用于检测莫西沙星的线性范围为1.0×10-9~1.0×10-8 mol·L-1和1.0×10-8~5.0×10-5 mol·L-1，检测限为5.12×10-10 mol·L-1(S/N=3)，并且具有良好的重现性和稳定性，为检测莫西沙星提供了一种简单、灵敏的方法。
　　3．基于Pt-Au双金属纳米簇修饰还原氧化石墨烯构建氧氟沙星电化学传感器研究
　　利用还原氧化石墨烯作为载体，通过电化学还原生成Pt-Au双金属纳米簇，构建了电化学传感器，用于氧氟沙星的检测。通过将氧化石墨烯均匀涂覆在玻碳电极表面，然后将其浸入含有氯金酸和氯铂酸的溶液中，采用循环伏安法，一步电化学还原制成修饰电极。结果表明，该传感器对氧氟沙星具有良好的电化学响应，线性响应范围为0.08~10μmol·L-1和10~100μmol·L-1，检测限为0.05μmol·L-1。该传感器具有良好的稳定性和选择性，用于实际样品的检测，回收率为96–101%，相对标准偏差低于2.0%。

目录

声明

第1章 绪论

1.1基于石墨烯的纳米复合材料的研究背景

1.2 石墨烯复合材料的制备和应用研究进展

1.3 电化学方法检测喹诺酮类抗生素的研究进展

1.4 本文的研究内容和技术路线

第2章 基于循环伏安法制备β-环糊精/还原氧化石墨烯纳米复合材料构建加替沙星电化学传感器的研究

2.1引言

2.2 实验部分

2.3结果与讨论

2.4结论

第3章 基于双功能单体和还原氧化石墨烯的新型分子印迹传感器测定痕量莫西沙星的研究

3.1引言

3.2 实验部分

3.3结果与讨论

3.4总结

第4章 基于Pt-Au双金属纳米簇修饰还原氧化石墨烯构建氧氟沙星电化学传感器研究

4.1引言

4.2 实验部分

4.3 结果与讨论

4.4 结论

参考文献

作者发表的部分相关论文题录

致谢