基于几种巯基改性石墨烯复合物的电分析研究

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1、分类号—R'丌学校代码量Q5丝密级学号2鱼量!Q212量量3壁基于几种巯基改性石墨烯复合物的电分析研究Electroanalysisstudiesbasedonseveralthiol--modifiedgraphenecomposites研究生姓名张议指导教师姓名、职称谢青季教授学科专业研究方向药物分析学生物药物传感湖南师范大学学位评定委员会办公室二零一四年五月摘要石墨烯是一种二维蜂窝状的碳纳米材料，具有大比表面积、独特的热力学和机械性质、较强的导电能力和化学修饰能力，近年来在电化学和生物传感器方面的研究非常活跃。将石墨烯进行巯基化改性以

2、制备纳米复合物，赋予其配位、静电亲和等功能，改善其电化学和生物传感性能，可拓展石墨烯复合物家族的种类和用途。然而，石墨烯巯基化的研究目前并不多见。本学位论文在简要综述相关研究方向近期进展的基础上，研制了几种巯基化石墨烯复合物，开展了其电分析和生物传感应用研究工作。主要内容如下。1．在玻璃碳电极(GCE)上滴干氧化石墨烯(GO)，然后由循环伏安法电还原GO制得氧化石墨烯的电还原物(ERGO)，再电聚合吡咯，并通过光、电引发聚吡咯(PPy)和2，3一二巯基丁二酸(DMSA)的巯基化反应，再过氧化聚吡咯(0PPy)，研制了一种巯基化聚合物一石墨烯

3、纳米复合膜。通过石英晶体微天平(QCM)技术，监测了电极修饰和相互作用过程。考察了该DMSA—OPPy／ERGO／GCE用于电分析多巴胺(DA)的性能。最优条件下，检测DA的线性范围为5-2000nM，检测限(LOD)为5nM(剐Ⅳ-3)。2．滴干GO于GCE上，然后通过循环伏安法电还原GO制得ERG0／GCE。通过历刀才目互作用吸附阿霉素(DXR)，并与DMSA发生巯基化反应，制得DMSA．DXI淝RGO／GCE。在该电极上实现了菊苣酸的高敏安培检测，优化条件下的线性检测范围为5～1500nM，LOD为2nM(，S／N=3)。3．在ERG

4、O／GCE上电沉积聚吡咯(PPy)薄膜，再与DMSA发I生巯基化反应，并过氧化PPy制得DMSA．OPPy／ERGO／GCE。通过QCM技术考察了DMSA与PPy／ERGO修饰膜的相互作用过程。借助方波溶出伏安法，在DMSA．OPPy／ERGO／GCE上进一步修饰Nation和Bi膜(Bi／Nation／DMSA-OPP)r／ERGO／GCE)后，实现了镉、铅离子的高敏检测。最优条件下，Pb2+和Cd2+的线性检测范围均为O．5～50pgL～，LOD分别为0．1和0．05“gL-1(S／N=3)。用于检测实际水样中的Cd2+和Pb2+，获满

5、意结果。关键词：电分析，修饰电极，石英晶体微天平，电聚合，氧化石墨烯及其电还原物，巯基化反应，多巴胺，菊苣酸，镉离子，铅离子ABSTRACTGrapheneisatwo-dimensionalhoneycomblatticepackedbymonolayercarbonatoms．Ithasattractedtremendousinterestduetoitslargesurfacearea，thermalandmechanicalproperties，highelectricalconductivityandcapabilityofche

6、micalmodification．Thegraphene—involvedreseachesinthefieldsofelectrochemistryandbiosensorshavethusbecomeveryactiveinrecentyears．Thefamilyofgraphenecompositescanbeexpandedbythiolationreactionstoendowgraphenecompositeswithadditionalcoordinationandelectrostaticaffmityfunctions

7、fortheirenhancedapplicationperformanceinelectrochemistryandbiosensing．However,thethiolationofgraphenehasbeenseldomstudiedtodate．Inthisthesis，therecentprogressofrelevantresearchareasisbrieflyreviewedandseveralthiol-modifiedgraphenecompositeswerepreparedforelectroanalysisand

8、biosensingapplications．Themaincontentsareasfollows．1．Athiolatedpolymer-graphenenanocompos