基于石墨烯的嘌呤衍生物電化學傳感器的制備及應用.pdf

1、石墨烯是碳的二維晶體材料，是能隙為零的半導體，具有高導電性、低電阻率和高的比表面積及室溫量子霍爾效應。石墨烯所具有這些的奇異物理特性引起了研究者的極大興趣并在電子，復合材料，傳感器、催化和能源不同領域內得到廣泛應用。本論文的主要研究工作
　　1.通過改進的 Hummers法制備氧化石墨烯（GNO）,選取 KNO3溶液為支持電解質溶液，采用循環(huán)伏安一步電化學還原法將GNO還原為石墨烯（GN）制備了石墨烯修飾玻碳電極（GN/GCE），

2、考察了鳥嘌呤（Gua）在GN/GCE上的電化學行為。利用循環(huán)伏安法(CV)和線性掃描溶出伏安法(SLSV)研究了在pH=5.0的HAc-NaAc溶液中鳥嘌呤（Gua）在GN/GCE上的電化學行為。實驗結果表明：在[Fe(CN)6]3-/4-溶液中， GN/GCE上電荷轉移阻抗明顯小于裸玻碳電極，說明電極經GN修飾后，電極活性表面積增大，可大大降低電極電荷轉移電阻，加速[Fe(CN)6]3-/4-溶液與電極表面間電子轉移，從而使 Gua在

3、電極上的表觀電流密度增大。同時利用 SLSV研究發(fā)現：在HAc-NaAc溶液中，相比裸玻碳電極，Gua在GN／GCE上氧化峰（anodic peak）電流提高3.2倍，Gua在GN／GCE上的電氧化反應是2質子2電子參與的不可逆過程。最后探討了電極的實際應用及電極性能指標。
　　2.本研究中以石墨烯-四氧化三鐵（GNΘFe3O4）復合材料和β-環(huán)糊精(β-CD)為修飾劑，制備了基于GNΘFe3O4/β-CD修飾玻碳電極的次黃嘌呤電

4、化學傳感器。對次黃嘌呤在修飾電極上的電化學行為進行了探討，優(yōu)化實驗條件并利用差分脈沖伏安法實現了次黃嘌呤及其代謝產物黃嘌呤在修飾電極上的同時測定。試驗結果表明二者在濃度0.1×10-7mol/L～1×10-5mol/L范圍內與其氧化峰（anodic peak）電流呈良好的線性關系，檢出限為0.01μmol/L(S/N=3),該傳感器可以用市售豬肉樣品中二者的含量測定,本研究對制備新型食品鮮度電化學傳感器具有重要的借鑒和參考意義。

5、　　3.通過滴涂法和利用循環(huán)伏安電沉積法依次將石墨烯和聚 L-賴氨酸修飾到玻碳電極表面，制備了基于石墨烯/L-賴氨酸修飾玻碳電極的尿酸電化學傳感器（GN/PL-lys/GCE），對尿酸在 GN/PL-lys/GCE修飾電極上的電催化氧化行為進行了研究，并討論了緩沖溶液、pH值變化、掃描速率等因素對尿酸電催化氧化行為的影響及尿酸在修飾電極上的電催化氧化反應機理。試驗結果表明尿酸在濃度0.1×10-7 mol/L～1×10-5mol/L范圍