氧化石墨烯及其碳纳米管修饰电极在电分析化学中的应用

摘要

电分析化学是通过测量某一体系或试样在电极上发生氧化还原反应产生的电信号对目标体系或者物质进行相关分析的一类方法的总称。测定的对象主要是化学电池,通过测量回路中的电流、电位、电量或电导等物理参数,进而获得物质的电化学性质或求得待测物质含量的相关信息。该方法具有操作简单、检测速度快、灵敏度高、检测限低、能实现在线实时检测等优点,因此被广泛使用。
　　 化学修饰电极作为电分析化学的重要组成部分,已成为人们研究的热点课题。修饰方法和修饰材料的更新为新电极的构制提供了前所未有的机遇和挑战,氧化石墨烯和碳纳米管由于其独特的空间吸附特性和卓越的的电催化性能受到人们的青睐。本文分别利用氧化石墨烯和碳纳米管作为电极修饰材料并对其相关性质做以下方面的研究:
　　 1.采用滴涂法制各氧化石墨烯修饰电极对邻硝基苯酚进行了精确的测定,同时对所有实验条件进行优化。结果表明,邻硝基苯酚在氧化石墨烯修饰电极上有很好的电催化性能,线性范围可达1×10-7 mol L-1到1.2×10-4 mol L-1,检测限达0.03μmol L-1,对实际样品进行测定,平均回收率为99.2％。与其它分析方法相比,灵敏度较高,线性范围较宽,修饰电极的制备过程简单,电极使用寿命较长,对环境无污染。
　　 2.针对电化学测定过程中硝基苯酚异构体对邻硝基苯酚的测定存在干扰,设计单壁碳纳米管-Nation修饰电极对邻、间、对硝基苯酚进行同时测定。结果表明,在pH5.6的醋酸-醋酸钠缓冲溶液中,通过循环伏安法可以将三者分开。电位差分别为:Eo-m=201 mV、Eo-p=376 mV、Em-p=166 mV,结果令人满意。
　　 3.为改善氧化石墨烯的导电性对实验的影响,构制了氧化石墨烯-离子液体(IL)修饰电极实现了芦丁和槲皮素的同时测定。分别选取0.12 V和0.51 V的特征峰对槲皮素和芦丁进行分析,峰差可达0.39 V,分析结果灵敏度较高。