化学修饰电极在联吡啶钌电化学发光分析中的应用研究

摘要

化学修饰电极是利用化学和物理的方法，从化学状态上人为地设计电极表面修饰物的分子结构和状态，在分子水平上实现了电极的功能设计，在电极上可进行某些预定的，有选择的反应。将化学修饰电极与电化学发光分析方法相结合，可以有效地实现对电化学发光反应的调控，极大地改善电化学发光分析特性，拓宽了电化学发光分析的应用范围，不仅具有理论意义而且还具有重要的现实意义。为此，国内外一些专家学者已致力开展这方面的探讨，并已取得一系列新的成果。本论文围绕着化学修饰电极技术在联吡啶钌电化学发光体系分析中的应用进行研究。具体工作如下：
　　 1．提出一种新型复合物材料-多壁碳纳米管/壳聚糖固定联吡啶钌的方法，同时与单纯壳聚糖固定方法相比，联吡啶钌在此复合物修饰电极上具有更高的响应信号和稳定性。基于盐酸曲马多对联吡啶钌弱电化学发光信号有较强的增敏作用，建立了一种测定盐酸曲马多电化学发光新方法。在最优条件下，测定盐酸曲马多的线性范围为6.0×10-4mol·L-1～5.0×10-6mol·L-1，检出限为2.0×10-6 mol·L-1（S/N=3），RSD为3.1％（n=8）。
　　 2．基于盐酸曲马多在石蜡浸煮铅笔芯电极表面对联吡啶钌弱电化学发光信号有增敏作用，建立了一种测定盐酸曲马多电化学发光新方法。在最优条件下，测定盐酸曲马多的线性范围为3.0×10-4～5.0×10-8mol·L-1，检出限1.5×10-8 mol·L-1（S/N=3），RSD为1.8％（n=10）。
　　 3．以N，N-二甲基甲酰胺为分散剂，在裸玻碳电极上制备了多壁碳纳米管修饰电极（MWCNTs/GCE-CME），研究了联吡啶钌和盐酸氯丙嗪在该修饰电极上的电化学行为和电化学发光行为。将MWCNTs/GCE-CME应用于联吡啶钌ECL体系的构建，基于盐酸氯丙嗪对联吡啶钌弱的电化学发光信号有较强的增敏作用，建立了一种检测盐酸氯丙嗪的电化学发光新方法，并且应用于人尿中盐酸氯丙嗪的测定。在最优条件下，测定盐酸氯丙嗪的线性范围为4.0×10-4 mol·L-1～1.0×10-6 mol·L-1，检出限为6.0×10-7 v（S/N=3），RSD为2.50％（n=13）。
　　 4．利用循环伏安法（CV法）将单体5-磺基水杨酸（SSA）在玻碳电极循环聚合，以形成导电性聚合物修饰膜（P-SSA），探讨了修饰电极上的最佳聚合条件，研究了磷酸可待因和联吡啶钌在该修饰电极上的电化学和电化学发光行为。将P-SSA/GC/CME应用于联吡啶钌ECL体系的构建，基于磷酸可待因对联吡啶钌弱的电化学发光信号有较强的增敏作用，建立了一种检测磷酸可待因的电化学发光新方法，并且应用于模拟尿样中磷酸可待因的测定。在最优条件下，测定磷酸可待因的线性范围为1.0×10-4～4.0×10-6mol·L-1和4.0×10-6～2.0×10-7mol·L-1，检出限为1.0×10-7mol·L-1（S/N=3），RSD为2.7％（n=5）。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：符号说明

声明

第一章绪论

1.1电化学发光分析

1.1.1电化学发光研究的历史

1.1.2电化学发光分析法的原理

1.1.3电化学发光分析法的主要类型

1.1.4电化学发光分析法的特点

1.2化学修饰电极技术在电化学发光分析中的研究及其应用发展

1.2.1 Langmuir-B1odget膜固定法

1.2.2分子自组装膜(Self-assembly)固定法

1.2.3离子交换聚合物膜固定法

1.2.4溶胶-凝胶固定法

1.2.5电聚合固定法

1.3化学修饰电极在改变电化学发光特性方面的研究

1.4本论文研究的目的和内容

参考文献

第二章多壁碳纳米管／壳聚糖-联吡啶钌复合物修饰的石墨电极上电化学发光行为的研究及对曲马多的测定

2.1引言

2.2实验部分

2.2.1仪器与试剂

2.2.2实验方法

2.2.3电化学发光传感器的制备

2.3结果与讨论

2.3.1固定于MCNTg—Chitosan复合膜修饰石墨电极的表征及对联吡啶钌电化学响应

2.3.2固定于MCNTs-Chitosan复合膜修饰石墨电极中联吡啶钌电化学发光行为研究

2.3.3 TR在MCNTs-Chitosan复合膜修饰石墨电极中联吡啶钌电化学发光行为研究

2.3.4固定于电极表面的联吡啶钌的条件优化

2.3.5缓冲溶液pH对发光信号的影响

2.3.6仪器参数的优化

2.3.7方法的评价

2.3.8样品分析

2.4小结

参考文献

第三章 蜡浸铅笔芯电极电化学发光测定曲马多

3.1引言

3.2实验部分

3.2.1仪器与试剂

3.2.2蜡浸盘状铅笔芯电极的制备

3.2.3实验方法

3.3结果与讨论

3.3.1 TR的电化学行为

3.3.2 TR与Ru(bpy)32+的电化学发光行为研究

3.3.3实验条件的选择

3.3.4仪器参数的优化选择

3.3.5方法的评价

3.3.6样品分析

3.3.7发光机理探讨

3.4小结

参考文献

第四章 多壁碳纳米管修饰玻碳电极上电化学发光行为的研究及对氯丙嗪的测定

4.1引言

4.2实验部分

4.2.1仪器与试剂

4.2.2实验方法

4.2.3 MWCNTs／GCE-CME的制备

4.2.4样品处理

4.3结果与讨论

4.3.1 MWCNTs／GCE的表征及对Ru(bpy)32+电化学行为的研究

4.3.2 CPZ在MWCNTs／GCE-CME电极上的电化学行为研究

4.3.3缓冲溶液pH对发光信号的影响

4.3.4联吡啶钉浓度的选择

4.3.5修饰剂用量的选择

4.3.6仪器参数的优化选择

4.3.7方法的评价

4.3.8样品分析

4.3.9发光机理探讨

4.4小结

参考文献

第五章聚磺基水杨酸修饰玻碳电极上电化学发光行为的研究及其对可待因的测定

5.1引言

5.2实验部分

5.2.1仪器与试剂

5.2.2修饰电极的制备

5.2.3实验方法

5.2.4样品处理

5.3结果与讨论

5.3.1磺基水杨酸在玻碳电极上的电化学聚合及机理初步探讨

5.3.2 CP在聚磺基水杨酸修饰电极上的电化学行为研究

5.3.3 CP-Ru(bpy)32+体系电化学行为和电化学发光行为的研究

5.3.4缓冲溶液pH对发光信号的影响

5.3.5联吡啶钌浓度的选择

5.3.6富集时间的选择

5.3.7仪器参数的优化

5.3.8方法的评价

5.3.9样品分析

5.3.10发光机理探讨

5.4小结

参考文献

第六章结论与展望

致谢

附录：攻读硕士学位期间发表论文情况