碳納米管及碳糊電極在電分析化學(xué)中的應(yīng)用.pdf

1、第一部分文獻綜述 碳納米管除了具有納米材料共有的性能：表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、量子效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)以外，還具有良好的力學(xué)性能和電學(xué)特性能等。利用這些獨特的性能，碳納米管成了當(dāng)前的一個研究熱點，在電催化和電分析領(lǐng)域中有廣闊的應(yīng)用前景。本文主要對碳納米管的結(jié)構(gòu)、純化、性能及其在分析化學(xué)中的應(yīng)用作了評述。 第二部分研究報告本論文以碳納米管為電極材料，按照傳統(tǒng)碳糊電極的制備方法制備碳納米管糊電極。該電極可用來研究有機藥物的伏

2、安行為并用于其含量測定。同時，按照碳糊修飾電極的制作方法，將分子導(dǎo)線和碳納米管兩種納米材料結(jié)合起來制做成碳納米管糊修飾電極，相對于單種納米材料做成的電極來說，該電極可進一步提高分析物的靈敏度，擴展了碳納米管在分析化學(xué)中的應(yīng)用范圍。此外，在碳糊電極上研究了兩種有機藥物的伏安行為并對其含量進行測定。具體研究結(jié)果分述如下： 第一章基于分子導(dǎo)線和碳納米管催化作用的二甲雙胍伏安法測定 將一種以配位聚合物形式存在的的分子導(dǎo)線，[cu

3、(Ⅱ)<,4>(bpp)<,4>(maa)<,8>(H<,2>O)<,2>).2H<,2>O，(bpp=1，3-bis(4-pyridyl)propane，maa-2-methyla-crylic acid)，和多壁碳納米管(MWCNT)兩種納米材料結(jié)合起來制做工作電極CuMW/CNT/PE，MET在該電極上的伏安響應(yīng)明顯高于在其它電極上的伏安響應(yīng)。這表明將兩種具有不同功能的納米材料結(jié)合起來能夠擴大納米材料在電分析化學(xué)中的應(yīng)用面。基于此

4、，建立了一種測定MET的伏安方法。在pH 7.2的BR緩沖溶液中，MET在0.97V(相對于SCE)的二階導(dǎo)數(shù)氧化峰峰電流與MET濃度在9.0×10<'-7>～5.0×10<'-5>mol L<'-1>的范圍內(nèi)成線性關(guān)系。檢測限為6.5×10<'-7>mol L<'-1>。 第二章Cu(Ⅱ)離子催化作用下二甲雙胍的電化學(xué)氧化過程及其測定 在NH<,3>-H<,2>O-NH<,4>Cl(pH 8.9±0.1∶0.1M)-2

5、.0×10<'-4>M Cu(Ⅱ)支持電解質(zhì)中，MET中的亞胺基-胍基在0.95V處產(chǎn)生一靈敏的催化氧化波。Cu(Ⅱ)離子對氧化峰峰電流的催化作用預(yù)示著Cu(Ⅱ)離子與水氧化過程電產(chǎn)生的活性氧種類形成一種Cu(Ⅱ)-氧配合物，這種配合物可將二甲雙胍的氧化產(chǎn)物還原為二甲雙胍，形成一個催化循環(huán)的過程。從生物化學(xué)的角度來看，催化循環(huán)預(yù)示著這種配合物能夠抑制二甲雙胍的氧化。此外，在相同實驗條件下，MET在碳納米管電極上(MWCNT/PE)的氧化

6、峰電流是在碳糊電極上的三倍左右。基于此，建立了一種以MWCNT/PE為工作電極來測定MET的伏安方法。該催化峰的二階導(dǎo)數(shù)峰電流與MET濃度在2.0×10<'-7>～1.0×10<'-5>M范圍內(nèi)成線性關(guān)系，檢測限為6.7×10<'-8>M。 第三章丹參酮ⅡA在碳糊電極上的伏安行為及其測定 研究了丹參酮ⅡA(TS)在碳糊電極(CPE)上的伏安行為：在0.2 mol L<'-1>BR(pH 2.36)的乙醇/水(40∶60

7、v/v)中，TS的羰基發(fā)生單電子、單質(zhì)子的氧化還原反應(yīng)，該反應(yīng)是一個有吸附特征的可逆過程；還原產(chǎn)物半醌自由基能穩(wěn)定存在，這可能是由于CPE中疏水有機相阻止了該自由基的岐化反應(yīng)。還原峰和氧化峰的峰電位分別為-0.31和-0.24 V(vs，SCE)，二階導(dǎo)數(shù)氧化峰峰電流與TS濃度在1.2×10<'-8>～8.2×10<'-7>mol L<'-1>范圍內(nèi)呈線性關(guān)系，檢出限為4.1×10<'-9>mol L<'-1>。本方法可用于復(fù)方丹參片中

8、丹參酮總含量的測定。 第四章三苯氧氨在碳糊電極上的伏案行為及其測定 研究了三苯氧氨(TAM)在碳糊電極(CPE)上的伏安行為，在BR buffer(pH3.29±0.1)-methanol/water(18∶82 v/v)支持電解質(zhì)中，TAM在1.0V處產(chǎn)生一氧化波，該氧化波的二階導(dǎo)數(shù)峰峰電流與TAM濃度在7.0×1.0<'-10>～3.0×10<'-8>mol·l<'-1>范圍內(nèi)呈線性關(guān)系，檢測限為1×10<'-10>