基于氧化石墨烯构筑的几种伏安传感器及其应用.pdf

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1、AdissertationsubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterTheDevelopmentandApplicationofSomeVoltammetricSensorsBasedonGrapheneOxideByFangyuanZhaoSupervisor：Prof．BaoxianYeAnalyticalChemistryTheCollegeofChemistryandMolecularEngineeringApril，2012原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果

2、。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者：屯豸团Et期：，op年4月歹J日学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用

3、学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者：扬因日期：函2年缸月知Et摘要石墨烯自2004年发现以来，就成为了材料科学界的新星。由于其具有大的比表面积、良好的导电性和生物相容性、宽的电位窗口以及电催化活性等特性，被广泛地用于制备修饰电极的修饰材料研究中。氧化石墨烯是石墨烯最重要的一种氧化衍生物，它具有丰富的基团，在对石墨烯材料进行功能化方面有着其独特的优势。一般来说，氧化石墨烯是用石墨制备石墨烯时的主要中间产物，但有时也被用来作为最终产物来构筑修饰电极或电化学传感器，因为它所含的大量含氧基团能被作为结

4、合位点来进一步引入新的基团。并且氧化石墨烯也具有大的比表面积和良好的电化学稳定性，因此它也有着广泛的应用。在本论文中，将氧化石墨烯作为主要的电极修饰材料，并结合其它一些物质共同构筑了几种电化学伏安传感器，用于一些小分子灵敏快速地测定。论文的研究主要包括以下三个部分：(1)首先用改良的Hummers法在实验室合成氧化石墨烯，并用红外光谱和原子力显微镜对其进行表征。将合成的氧化石墨烯和Nation的混合物滴涂在玻碳电极上构筑了一种新型伏安传感器，并考察了咖啡因在该修饰电极上的电化学行为。实验发现，由于结合了Nation的吸附性能与氧化石墨烯电子交换速率高的优点，该修饰电极对咖啡因表

5、现出很好的电化学响应。在最佳测试条件下，建立了咖啡因测定的电化学分析方法，所建立的方法具有很宽的线性范围和低的检出限。同时，该修饰电极还表现出良好的稳定性、重现性以及高的灵敏性。将此修饰电极用于实际样品如饮料中咖啡因的测定时，得到了令人满意的结果。(2)利用体系1中由氧化石墨烯和Nation的混合物所构筑的修饰电极，考察了对茶碱和咖啡因实现同时测定的可能性。实验表明该修饰电极对茶碱和咖啡因的氧化反应具有良好的辨别作用，可有效地分开茶碱和咖啡因的氧化峰，二者的峰电位差为150mV，因此能实现对二者同时测定的灵敏检测。同时也用该电极对实际样品中的茶碱和咖啡因含量进行了测定，并用紫外

6、可见分光光度法对此测定结果进行了验证。最后用该修饰电极简要考察了因分子结构相似而很难用电化学方法进行同时测定的邻硝基苯酚、间硝基苯酚和对硝基苯酚，得到了令人满意的结果。摘要(3)利用电聚合方法将L．半胱氨酸沉积到氧化石墨烯．壳聚糖复合膜上，氧化石墨烯在此作为沉积L．半胱氨酸的底版，构筑了一种检测苦参碱的新型伏安传感器。实验表明该修饰电极对苦参碱的氧化反应具有良好的催化能力。接着用该修饰电极考察了苦参碱的电化学行为，通过一系列电化学方法对其反应机理和电化学参数进行了研究。在最佳测定条件下，建立了苦参碱的电化学测定方法，并对苦参碱注射液样品中的苦参碱含量进行了成功测定。碱关键词：氧

7、化石墨烯，Nation，壳聚糖，伏安传感器，咖啡因，茶碱，苦参ⅡAbstract———————————————————————_———————_———————_———————-———一Sinceitsdiscoveryin2004，graphenehasemergedasarapidlyrisingstarinthefieldofmaterialscience．Ithasbeenwidelyinvestigatedasapromisingcandidateinthefabricationof