石墨烯纳米复合材料修饰离子液体碳糊电极测定小分子的研究

摘要

许多小分子如嘌呤、芦丁、多巴胺等具有电化学活性，是生物电分析化学研究的重要对象。离子液体(Ionic Liquids)具有特殊的物理化学性质，在电分析化学领域既可以作为溶剂和支持电解质，又可以作为粘合剂和固定膜用于修饰电极。石墨烯是一种新兴的二维碳材料，表现出许多独特的性质，其纳米复合材料具有比表面积大、导电速率高、生物兼容性好、形貌多样化等优点，在电化学中具有很好的应用前景。
　　本文以离子液体N-己基吡啶六氟磷酸盐(HPPF6)与石墨粉相混合制备的离子液体修饰电极(CILE)作为基体电极，以石墨烯纳米复合材料为修饰剂构建了工作电极。采用电子扫描显微镜对电极的表面形貌进行了表征，用循环伏安法和电化学交流阻抗对工作电极的电化学性能进行了研究。利用该修饰电极对腺嘌呤、鸟苷、腺苷、芦丁、多巴胺等多种小分子进行了测定，采用循环伏安法、计时库仑法、差分脉冲伏安法等方法研究了它们的电化学行为。实验结果表明石墨烯纳米复合材料修饰离子液体电极对这些小分子的电化学反应有很好的电催化能力。考察了扫描速率对小分子氧化还原电流和电位的影响，求解了相关的电化学参数。在最佳实验条件下待测物质的峰电流与浓度在一定范围内呈良好的线性关系，求解了峰电流与浓度的线性关系式和检测限。一些常见共存物质如金属离子、生物小分子、氨基酸等对测定结果几乎不产生影响。将该方法应用于实际样品中各种小分子的测定，取得了很好的效果。

目录

文摘

英文文摘

第一章 文献综述

1.1 化学修饰电极

1.1.1 化学修饰电极的定义

1.1.2 化学修饰电极的制备与分类

1.1.3 化学修饰电极的表征方法

1.1.4 离子液体修饰电极

1.2 石墨烯纳米复合材料

1.2.1 石墨烯的合成与性质

1.2.2 石墨烯纳米复合材料的制备方法

1.2.3 石墨烯纳米复合材料在电分析化学中的应用

1.3 本论文的研究内容及意义

参考文献

第二章 石墨烯的制备与表征

2.1 实验部分

2.1.1 仪器与试剂

2.1.2 制备方法

2.2 结果讨论

2.2.1 傅里叶红外光谱分析

2.2.2 扫描电子显微镜

2.2.3 透射电子显微镜

2.2.4 X射线衍射

2.3 结论

参考文献

第三章 鸟嘌呤和腺嘌呤在石墨烯和MgBO2(OH)复合材料电极上的电化学行为研究

3.1 实验部分

3.1.1 仪器与试剂

3.1.2 修饰电极的制备

3.1.3 待测样品的制备

3.2 结果与讨论

3.2.1 修饰电极的电化学表征

3.2.2 腺嘌呤和鸟嘌呤在CTS/GR-MgBO2(OH)/CILE上的电化学行为

3.2.3 缓冲溶液pH的影响

3.2.4 扫描速率的影响

3.2.5 富集时间和富集电位的影响

3.2.6 线性范围与检测限

3.2.7 共存物质的影响

3.2.8 实际样品的测定

3.3 结论

参考文献

第四章 腺苷和鸟苷在石墨烯和ZrO2复合材料修饰电极上的同时测定

4.1 实验部分

4.1.1 仪器与试剂

4.1.2 工作电极的制备

4.2 结果与讨论

4.2.1 CTS/GR-ZrO2/CILE的表征

4.2.2 鸟苷和腺苷的循环伏安曲线

4.2.3 pH值的影响

4.2.4 扫描速率的影响

4.2.5 鸟苷和腺苷的工作曲线

4.2.6 分析应用

4.2.7 干扰实验

4.3 结论

参考文献

第五章 石墨烯和MnO2复合材料修饰电极应用于芦丁的电化学检测

5.1 实验部分

5.1.1 仪器与试剂

5.1.2 修饰电极的制备

5.1.3 实验方法

5.2 结果与讨论

5.2.1 修饰电极的表征

5.2.2 芦丁的电化学行为

5.2.3 缓冲溶液pH的影响

5.2.4 芦丁的示差脉冲伏安曲线

5.2.5 样品检测

5.3 结论

参考文献

第六章 石墨烯和SnO2纳米复合材料的合成及其在多巴胺电化学检测中的应用

6.1 实验部分

6.1.1 仪器与试剂

6.1.2 石墨烯和SnO2的合成方法

6.1.3 修饰电极的制备

6.2 结果与讨论

6.2.1 修饰电极的扫描电镜图

6.2.2 多巴胺在不同修饰电极上的循环伏安行为

6.2.3 扫描速率的影响

6.2.4 缓冲溶液pH的影响

6.2.5 干扰试验

6.2.6 工作曲线

6.2.7 分析应用

6.2.8 修饰电极的稳定性

6.3 结论

参考文献

结论

致谢

攻读学位期间己发表和待发表的相关学术论文题录