基于石墨烯的分子印跡電化學(xué)傳感器及其在環(huán)境分析中的應(yīng)用研究.pdf

1、構(gòu)建快速、高效、靈敏的電化學(xué)傳感器已成為環(huán)境污染物檢測(cè)的研究發(fā)展方向。本文結(jié)合分子印跡和電化學(xué)傳感技術(shù)，構(gòu)建三種基于石墨烯的分子印跡電化學(xué)傳感器，將傳感器應(yīng)用于1-萘胺、二苯胺、氧氟沙星的檢測(cè)。具體的研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)以石墨烯/環(huán)糊精為載體，1-萘胺為模板分子，乙烯基二茂鐵為功能單體，乙二醇二甲基丙烯酸酯為交聯(lián)劑，采用表面分子印跡技術(shù)制備了石墨烯/環(huán)糊精的分子印跡聚合物材料(GN/CD-MIPVF)，并成功構(gòu)建GN/CD-

2、MIPVF的電化學(xué)傳感器。采用紅外光譜、熱重分析、拉曼光譜、掃描電鏡和X-射線光電子能譜等手段對(duì)GN/CD-MIPVF進(jìn)行了表征。采用循環(huán)伏安法和差分脈沖伏安法考察了GN/CD-MIPVF傳感器的電化學(xué)行為。結(jié)果表明，在最佳檢測(cè)條件下，GN/CD-MIPVF傳感器對(duì)1-萘胺有較高的靈敏度，其電流響應(yīng)與1-萘胺的濃度在0.3～100.0μM范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系，檢測(cè)限為0.1μM(S/N=3)。GN/CD-MIPVF傳感器成功應(yīng)用于環(huán)

3、境水樣中1-萘胺的檢測(cè)。
　　(2)通過(guò)NaBH4還原法合成石墨烯/釕納米粒子(GR-Ru)的復(fù)合材料;采用溶膠-凝膠法，二苯胺(DPA)為模板分子，苯基三甲氧基硅烷為功能單體，正硅酸甲酯為交聯(lián)劑，合成了二氧化硅的分子印跡聚合物材料。將導(dǎo)電性好的GR-Ru滴涂在玻碳電極上，再將二氧化硅的分子印跡聚合物滴涂在GR-Ru修飾的電極表面，成功構(gòu)建二苯胺的分子印跡電化學(xué)傳感器（GR-Ru/MIS）。通過(guò)循環(huán)伏安法、計(jì)時(shí)電流法和差分脈沖伏安

4、法等手段，考察了修飾電極的電化學(xué)行為。結(jié)果表明，GR-Ru/MIS傳感器對(duì)DPA具有良好的吸附性能，其電流響應(yīng)是非印跡材料的3.1倍。此外，差分脈沖峰電流響應(yīng)與DPA的濃度在0.05～70.0μM范圍內(nèi)具有較好的線性關(guān)系，最低檢測(cè)限為0.02μM(S/N=3)。
　　(3)以石墨烯/銠納米粒子(GR/Rh)為載體，氧氟沙星為模板分子，采用甲基丙烯酸二茂鐵基甲酯為功能單體，3，3'-(1'，4'-丁烷)-雙-1-乙烯基咪唑六氟磷酸鹽

5、為交聯(lián)劑，合成了基于石墨烯/銠納米粒子的分子印跡聚合物(GN/Rh-MIP)。采用掃描電鏡、紅外光譜、熱重分析、透射電鏡以及拉曼光譜等對(duì)GN/Rh-MIP進(jìn)行了表征，結(jié)合差分脈沖伏安法和循環(huán)伏安法等電化學(xué)手段，考察了GN/Rh-MIP電化學(xué)傳感器的電化學(xué)行為。結(jié)果證明，該傳感器對(duì)氧氟沙星具有較好的選擇性和吸附性。電流響應(yīng)與氧氟沙星濃度在0.2～120.0μM范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，最低檢測(cè)限為0.06μM(S/N=3)。GN/Rh-M