基于石墨烯復(fù)合納米材料電化學(xué)傳感器的構(gòu)筑及對氯酚的分析應(yīng)用.pdf

1、石墨烯是由碳原子通過sp2雜化形成的平面二維納米材料，具有大的比表面積，較快的電子傳遞速率及良好的生物相容性，是優(yōu)異的電化學(xué)傳感材料，基于石墨烯納米復(fù)合材料電化學(xué)傳感器的構(gòu)筑及性能研究是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。
　　氯酚是環(huán)境中一類常見的有機(jī)污染物，該類化合物作為一種重要的化工合成中間體，在農(nóng)藥除草劑、殺蟲劑及藥物生產(chǎn)中具有重要作用。氯酚化合物不僅具有明顯的致癌和致突變毒性，而且具有強(qiáng)的生物穩(wěn)定性，在環(huán)境及生物系統(tǒng)中能夠長期積累，對人類及

2、生物體系的生命安全造成極大的危害。歐盟將氯酚類化合物列為優(yōu)先控制污染物，在飲用水中氯酚的含量不得高于0.5ng/mL。構(gòu)建簡便、靈敏、快速的氯酚檢測方法對于氯酚的環(huán)境監(jiān)控具有重要意義。
　　電化學(xué)傳感方法具有簡便快捷、檢測成本低等優(yōu)點(diǎn)，近年來，基于電化學(xué)方法的氯酚檢測引起了大家的關(guān)注。然而目前所報(bào)導(dǎo)的氯酚類化合物電化學(xué)傳感方法存在靈敏度達(dá)不到限量要求，選擇性差、多使用酶作為傳感材料，不利于實(shí)際檢測的需要等問題。本研究針對氯酚檢測的

3、社會(huì)迫切需要以及目前氯酚檢測中存在的問題，利用石墨烯等納米復(fù)合材料優(yōu)異的電催化性能，通過電極材料的設(shè)計(jì)和合成，分別構(gòu)筑了硒化鋅量子點(diǎn)(ZnSeQDs)-十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)、GO-ZnSe、rGO-AgNPs、GO-MIP四種納米復(fù)合電化學(xué)傳感器，并通過在氯酚分析中的應(yīng)用，探討了所構(gòu)筑的傳感器的應(yīng)用可行性。相對報(bào)導(dǎo)的方法，本研究所構(gòu)筑的傳感器不僅提高了氯酚的檢測靈敏度，還進(jìn)一步改善了對氯酚檢測的選擇性。所獲結(jié)果為氯酚的快速靈

4、敏檢測以及新的高靈敏石墨烯基電化學(xué)傳感器的構(gòu)筑提供了新的方法參考和依據(jù)，具有一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。研究的具體內(nèi)容如下:
　　1.基于ZnSe-CTAB復(fù)合材料電化學(xué)傳感器的構(gòu)建及氯酚的檢測。
　　利用一端帶正電荷陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)與表面呈負(fù)電性的ZnSeQDs之間的靜電作用，構(gòu)筑了基于ZnSe-CTAB復(fù)合納米材料的電化學(xué)傳感器PVP/ZnSe-CTAB/GCE。利用CTAB的疏水長鏈對氯酚類物質(zhì)

5、強(qiáng)的富集作用，該電化學(xué)傳感器能夠提高氯酚類物質(zhì)檢測的靈敏度。聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作為良好的成膜劑，提高電極的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性。采用原子力顯微鏡(AFM)和交流阻抗對復(fù)合納米材料及電極的界面性質(zhì)進(jìn)行表征。PVP/ZnSe-CTAB/GCE傳感器能夠用于對2-氯酚(2-CP)、2，4-二氯酚(2，4-DCP)和五氯酚(PCP)的檢測。在最優(yōu)的實(shí)驗(yàn)下，2-CP，2，4-DCP和PCP線性范圍分別為0.02-10.0μM，0.006-9.0μ

6、M和0.06-8.0μM，最低檢測限依次為0.008μM，0.002μM和0.01μM。建立了水環(huán)境中氯酚物質(zhì)檢測的新方法。
　　2.基于GO-ZnSe復(fù)合材料電化學(xué)傳感器的構(gòu)建及三氯酚的檢測。
　　以氧化石墨烯(GO)載體，將CTAB作為連接GO和ZnSe量子點(diǎn)的橋梁，通過非共價(jià)作用獲得了GO-ZnSe復(fù)合納米材料，并基于該復(fù)合納米材料構(gòu)筑電化學(xué)傳感器GO-ZnSe/GCE。采用透射電子顯微鏡(TEM)、熒光光譜和交流阻抗

7、對GO-ZnSe復(fù)合納米材料及其修飾電極進(jìn)行表征。該傳感器對三氯酚(TCP)具有良好的電催化作用，能夠提高TCP檢測的靈敏度。在最優(yōu)實(shí)驗(yàn)條件下，TCP的線性范圍為0.002-10.0μM，最低檢測限為0.0009μM。該傳感器成功的應(yīng)用于紡織品樣品中TCP的檢測，并得到高效液相色譜法的驗(yàn)證。
　　3.基于rGO-AgNPs復(fù)合材料電化學(xué)傳感器的構(gòu)建及五氯酚的檢測
　　采用抗壞血酸為還原劑，通過綠色簡單的方法合成了還原氧化石墨

8、烯-納米銀（rGO-AgNPs）復(fù)合納米材料，并基于該復(fù)合納米材料構(gòu)筑電化學(xué)傳感器rGO-AgNPs/GCE。利用紫外光譜(UV)、TEM和交流阻抗對rGO-AgNPs復(fù)合材料及其修飾電極進(jìn)行表征。該傳感器對五氯酚(PCP)具有良好的電催化活性，在最優(yōu)的實(shí)驗(yàn)條件下，PCP的線性范圍為0.008-10.0μM，最低檢測限為0.002μM。該傳感器成功的應(yīng)用于蔬菜樣品中PCP殘留量的檢測，并得到高效液相色譜法的驗(yàn)證。
　　4.基于GO

9、-MIP復(fù)合材料電化學(xué)傳感器的構(gòu)建及2，4-二氯酚的檢測。
　　以2，4-二氯酚為模板分子制備了對其具有特異識(shí)別性的分子印跡聚合物(MIP)。將具有良好電催化活性的GO和MIP通過非共價(jià)作用構(gòu)筑電化學(xué)傳感器GO-MIP/GCE。該傳感器對2，4-DCP具有高靈敏度和選擇性。采用掃描電子顯微鏡(SEM)對印跡聚合物的形貌進(jìn)行表征。在最優(yōu)的實(shí)驗(yàn)條件下，2，4-DCP的線性范圍為0.004-10.0μM，最低檢測限為0.001μM。并且