基于石墨烯的分子印迹电化学传感器及其在环境分析中的应用研究

发布时间：2017-11-24 15:03

  本文关键词：基于石墨烯的分子印迹电化学传感器及其在环境分析中的应用研究

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【摘要】：构建快速、高效、灵敏的电化学传感器已成为环境污染物检测的研究发展方向。本文结合分子印迹和电化学传感技术,构建三种基于石墨烯的分子印迹电化学传感器,将传感器应用于1-萘胺、二苯胺、氧氟沙星的检测。具体的研究内容如下：(1)以石墨烯/环糊精为载体,1-萘胺为模板分子,乙烯基二茂铁为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,采用表面分子印迹技术制备了石墨烯／环糊精的分子印迹聚合物材料(GN/CD-MIPVF),并成功构建GN/CD-MIPVF的电化学传感器。采用红外光谱、热重分析、拉曼光谱、扫描电镜和X-射线光电子能谱等手段对GN/CD-MIPVF进行了表征。采用循环伏安法和差分脉冲伏安法考察了GN/CD-MIPVF传感器的电化学行为。结果表明,在最佳检测条件下,GN/CD-MIPVF传感器对1-萘胺有较高的灵敏度,其电流响应与1-萘胺的浓度在0.3～100.0 μM范围内具有良好的线性关系,检测限为0.1μM(S/N=3)。GN/CD-MIPVF传感器成功应用于环境水样中1-萘胺的检测。(2)通过NaBH4还原法合成石墨烯/纳米粒子(GR-Ru)的复合材料；采用溶胶-凝胶法,二苯胺(DPA)为模板分子,苯基三甲氧基硅烷为功能单体,正硅酸甲酯为交联剂,合成了二氧化硅的分子印迹聚合物材料。将导电性好的GR-Ru滴涂在玻碳电极上,再将二氧化硅的分子印迹聚合物滴涂在GR-Ru修饰的电极表面,成功构建二苯胺的分子印迹电化学传感器(GR-Ru/MIS)。通过循环伏安法、计时电流法和差分脉冲伏安法等手段,考察了修饰电极的电化学行为。结果表明,GR-Ru/MIS传感器对DPA具有良好的吸附性能,其电流响应是非印迹材料的3.1倍。此外,差分脉冲峰电流响应与DPA的浓度在0.05～70.0μM范围内具有较好的线性关系,最低检测限为0.02μM(S/N=3)。(3)以石墨烯／铑纳米粒子(GR/Rh)为载体,氧氟沙星为模板分子,采用甲基丙烯酸二茂铁基甲酯为功能单体,3,3’-(1‘,4’-丁烷)-双-1-乙烯基咪唑六氟磷酸盐为交联剂,合成了基于石墨烯/铑纳米粒子的分子印迹聚合物(3N/Rh-MIP)。采用扫描电镜、红外光谱、热重分析、透射电镜以及拉曼光谱等对GN/Rh-MIP进行了表征,结合差分脉冲伏安法和循环伏安法等电化学手段,考察了GN/Rh-MIP电化学传感器的电化学行为。结果证明,该传感器对氧氟沙星具有较好的选择性和吸附性。电流响应与氧氟沙星浓度在0.2～120.0μ范围内呈现良好的线性关系,最低检测限为0.06μM(S/N=3)。 GN/Rh-MIP的分子印迹传感器具有响应灵敏、快速的特点,为氧氟沙星的检测提供了一种新的方法,在环境及医药领域具有潜在的应用价值。
【学位授予单位】：浙江师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X830;O657.1

【参考文献】

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1 刘昆;宁传刚;石x3磊;苗雨润;邓景康;;探测二茂铁外价轨道(e,2e)反应中的扭曲波效应[J];物理学报;2011年02期

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本文编号：1222631