多壁碳納米管及其聚合物復(fù)合膜修飾電極的制備和分析應(yīng)用.pdf

1、隨著碳納米管的發(fā)現(xiàn)，由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和奇特的物理、化學(xué)、力學(xué)特性及其潛在的應(yīng)用前景而成為世界范圍內(nèi)的研究熱點(diǎn)之一。利用碳納米管對(duì)電極表面進(jìn)行修飾時(shí)，除了可將材料本身的物理化學(xué)特性引入電極界面外，也會(huì)由于納米材料的大比表面積效應(yīng)、粒子表面帶有較多的功能基團(tuán)而對(duì)某些物質(zhì)的電化學(xué)行為產(chǎn)生特有的催化效應(yīng)。此外，聚合物薄膜修飾電極具有有良好的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性、有較多的活性位點(diǎn)、在電極表面有較好的吸附力和較強(qiáng)的分子識(shí)別功能，在近幾十年內(nèi)，聚合物薄膜修

2、飾電極被廣泛地研究。將聚合物材料和碳納米管復(fù)合，可以結(jié)合二者各自的優(yōu)點(diǎn)，從而形成一種新型的電極材料。
　　 本文以多壁碳納米管及其聚合物復(fù)合膜作為電極修飾材料，分別制備了多壁碳納米管以及聚合物/多壁碳納米管復(fù)合膜修飾電極。研究了生物小分子在該類修飾電極上的電子傳遞行為，并建立了相應(yīng)的分析檢測(cè)方法；探討了聚合物/多壁碳納米管復(fù)合膜的電催化行為。本論文主要包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：
　　 (1)多壁碳納米管修飾電極的制備及其分

3、析應(yīng)用制備了多壁碳納米管修飾電極(MWNTs/GCE)，研究了木犀草素在MWNTs/GCE上的電化學(xué)行為以及氧化還原機(jī)理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，木犀草素在MWNTs/GCE上是一個(gè)受吸附控制伴隨著2電子和2質(zhì)子轉(zhuǎn)移的氧化還原過(guò)程，MWNTs能夠有效地促進(jìn)木犀草素和電極之間電子的傳遞，對(duì)于木犀草素的氧化還原具有良好的電催化效果。在2.0×10-10～3.0×10-9M的范圍內(nèi)，木犀草素的濃度與其峰電流呈良好的線性關(guān)系，檢測(cè)限為6.0×10-11M

4、(S/N=3)。該修飾電極可用于木犀草素含量的定量檢測(cè)，方法簡(jiǎn)便、快速、靈敏度高。
　　 (2)聚鄰氨基苯酚/多壁碳納米管復(fù)合膜修飾電極的制備及其分析應(yīng)用利用電化學(xué)聚合方法制備了聚鄰氨基苯酚/多壁碳納米管復(fù)合膜修飾玻碳電極電極(PoAP/MWNTs/GCE)，采用掃描電子顯微鏡(SEM)和電化學(xué)交流阻抗(EIS)對(duì)復(fù)合膜電極進(jìn)行了表征，SEM結(jié)果表明復(fù)合膜為PoAP包覆在MWNTs上，同時(shí)MWNTs的管徑相應(yīng)增大；而EIS結(jié)果表

5、明于PoAP中引入MWNTs可有效降低聚合物的電子傳遞阻抗。此外，研究了左氧氟沙星在PoAP/MWNTs/GCE上的電化學(xué)行為，結(jié)果表明PoAP/MWNTs復(fù)合膜對(duì)左氧氟沙星的電化學(xué)氧化具有協(xié)同催化作用。在最佳的實(shí)驗(yàn)條件下，于3.0×10-6～2.0×10-4M范圍內(nèi)，左氧氟沙星的濃度與其氧化峰電流呈線性關(guān)系，線性回歸方程為：ipa/μA＝0.4254+0.0421c/μM，線性相關(guān)性系數(shù)為0.998(n=12)，檢測(cè)限為1.0×10-

6、6M(S/N=3)。此方法簡(jiǎn)便、快速，可以應(yīng)用于藥物制劑中左氧氟沙星含量的定量測(cè)定。
　　 (3)聚氨基磺酸/多壁碳納米管復(fù)合膜修飾電極的制備及其分析應(yīng)用制備了聚氨基磺酸/多壁碳納米管復(fù)合膜修飾電極(PASA/MWNTs/GCE)，采用掃描電子顯微鏡(SEM)和電化學(xué)交流阻抗法(EIS)對(duì)復(fù)合膜電極進(jìn)行了表征，結(jié)果表明：聚合物覆蓋或者包裹于MWNTs的表面，并形成了三維立體多孔結(jié)構(gòu)的納米復(fù)合物膜；PASA和MWNTs間非常強(qiáng)的結(jié)