電化學(xué)還原石墨烯與納米銀在電化學(xué)傳感器中的應(yīng)用.pdf

1、石墨烯和納米銀具有大的比表面積、高導(dǎo)電性和強(qiáng)電催化活性等優(yōu)點(diǎn)，近年來吸引了各領(lǐng)域的廣泛關(guān)注和深入研究。電化學(xué)傳感器具有快速、準(zhǔn)確、易操作、低花費(fèi)、高靈敏度、低檢測限和高選擇性等優(yōu)點(diǎn)，其已經(jīng)被廣泛用于醫(yī)藥、環(huán)境監(jiān)測、食品分析等領(lǐng)域。本論文以石墨烯和納米銀為主要材料構(gòu)建了三種不同的電化學(xué)傳感器，成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)生物小分子抗壞血酸、尿酸、多巴胺、過氧化氫的電化學(xué)分析檢測。論文主要工作內(nèi)容如下：
　　1.基于電化學(xué)還原石墨烯/聚乙烯亞胺修飾玻

2、碳電極同時(shí)檢測多巴胺、抗壞血酸、尿酸
　　通過自組裝技術(shù)和電化學(xué)還原法成功構(gòu)建了電化學(xué)還原石墨烯（ERGO）修飾玻碳電極（GCE）。首先將帶正電的聚乙烯亞胺（PEI）自組裝到電極上，然后利用帶正電荷的聚乙烯亞胺與帶負(fù)電荷的氧化石墨烯（GO）之間的靜電引力作用，將氧化石墨烯修飾到電極表面上，最后再通過電化學(xué)還原法將GO還原成ERGO。采用掃描電子顯微鏡（SEM）、電化學(xué)交流阻抗（EIS）和循環(huán)伏安法（CV）對(duì)電化學(xué)還原石墨烯進(jìn)行表征

3、?；谑└叩碾娀瘜W(xué)活性和大的比表面積，電化學(xué)還原石墨烯/聚乙烯亞胺修飾玻碳電極(ERGO/PEI/GCE)對(duì)多巴胺、尿酸和抗壞血酸具有較強(qiáng)的電催化作用，可應(yīng)用于同時(shí)檢測多巴胺（DA）、抗壞血酸(AA)、尿酸(UA)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，多巴胺、抗壞血酸和尿酸的檢測范圍分別為0.5-100μmo l/L、2-100μmo l/L和20-1400μmo l/L，檢出限分別為0.5μmo l/L、1μmo l/L和6μmo l/L。此外，該傳感

4、器對(duì)多巴胺、抗壞血酸和尿酸的檢測具有良好的重復(fù)性、穩(wěn)定性和高選擇性，并應(yīng)用于實(shí)際樣品檢測中。
　　2、基于電化學(xué)還原石墨烯和一步合成的納米銀@聚多巴胺和的非酶過氧化氫電化學(xué)傳感器
　　基于電化學(xué)還原石墨烯（ERGO）和納米銀@聚多巴胺（AgNPs@PDA）構(gòu)建了過氧化氫（H2O2）非酶電化學(xué)傳感器。本實(shí)驗(yàn)中，納米銀的合成方法十分簡單，僅僅通過將銀離子和多巴胺加入弱堿性溶液中攪拌幾分鐘，反應(yīng)就能完成。這是因?yàn)殂y離子能夠促進(jìn)多巴

5、胺自聚合，而自聚合的多巴胺又能夠?qū)y離子還原成納米銀。而ERGO膜是通過氧化石墨烯（GO）自組裝-電化學(xué)還原法制備得到。納米銀@聚多巴胺進(jìn)行了掃描電子顯微鏡（S EM）、電化學(xué)交流阻抗（EIS）和紫外-可見吸收光譜分析（UV-vis）表征。由于石墨烯和納米銀高的電催化活性和大的比表面積，納米銀@聚多巴胺/電化學(xué)還原石墨烯/聚乙烯亞胺修飾玻碳電極（AgNPs@PDA/ERGO/PEI/GCE）對(duì)過氧化氫有較好的的電催化效應(yīng)。過氧化氫的檢測

6、的線性范圍為0.1-16.4mmo l/L，檢測限為15.4μmo l/L。同時(shí)，該傳感器具有好的穩(wěn)定性，高重復(fù)性和選擇性。此外，傳感器能用于實(shí)際樣品中的過氧化氫檢測。
　　3、基于電化學(xué)還原石墨烯上直接電沉積納米銀的非酶過氧化氫電化學(xué)傳感器
　　采用電沉積法將納米銀（AgNPs）直接沉積到電化學(xué)還原石墨烯（ERGO）上，成功構(gòu)建了另一種過氧化氫（H2O2）非酶電化學(xué)傳感器。電化學(xué)還原石墨烯同樣是通過氧化石墨烯（GO）自組裝

7、-電化學(xué)還原法制備得到。采用電化學(xué)交流阻抗法（EIS）對(duì)該傳感器的制備過程進(jìn)行了表征?；陔娀瘜W(xué)還原石墨烯和納米銀高的電催化活性，納米銀/電化學(xué)還原石墨烯/3-氨丙基三乙氧基硅烷修飾玻碳電極（AgNPs/ERGO/APTES/GCE）對(duì)過氧化氫的還原具有良好的的電催化效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，過氧化氫檢測的線性范圍有三段，分別為0.01-0.55mmo l/L，0.55-6.55mmo l/L和6.55-91.55mmo l/L，檢測限為5μ