氮掺杂三维多孔石墨烯修饰电极作为电化学传感器的应用研究

发布时间：2017-05-24 15:15

  本文关键词：氮掺杂三维多孔石墨烯修饰电极作为电化学传感器的应用研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文制备了氮掺杂三维多孔石墨烯(NG)修饰的玻碳电极(GCE),并将其作为电化学传感器对肾上腺素(EP)、变肾上腺素(MEP)进行了检测。本文内容主要分为两个部分:(1)采用滴涂法制备了氮掺杂三维石墨烯修饰的电极(NG/CS/GCE),并采用钌氨分子作为探针分子对电极进行了电化学表征。结果显示,与裸电极相比,修饰电极对钌氨的响应电流大大增强,这可能是由氮掺杂三维多孔石墨烯的良好性能所决定的;从SEM的表征可以看出,修饰在电极表面的石墨烯维持着很好的三维多孔结构;拉曼光谱表征说明石墨烯内部和边缘存在缺陷,这将有利于改善修饰电极的电化学催化性能。(2)研究了肾上腺素、变肾上腺素在修饰电极上的电化学行为,并提出了其电化学氧化还原机理。采用微分脉冲伏安法(DPV)对肾上腺素和变肾上腺素进行了定量分析,结果表明修饰电极上肾上腺素的线性响应范围为1.0μM-1.0 mM,灵敏度为0.021μA/uM,检测限为0.67μM;修饰电极对变肾上腺素的线性响应范围为1.5μM-0.41 mM,灵敏度为0.0095μA/u M,检测限为1.3μM。此外,本实验还对肾上腺素、变肾上腺素的检测进行了干扰测定,结果表明,在抗坏血酸及尿酸的存在下,修饰电极对肾上腺素、变肾上腺素仍表现出了较好的选择性。修饰电极对肾上腺素、变肾上腺素表现出良好的稳定性、重复性及重现性。在人体血浆中,修饰电极对肾上腺素及变肾上腺素进行检测,回收率为98.9%-100.9%;在对肾上腺素注射剂的检测中,回收率为100.3%-104.6%。
【关键词】：肾上腺素 变肾上腺素 氮掺杂三维多孔石墨烯 电化学传感器
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O657.1;TP212.2
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-19
• 1.1 肾上腺素和变肾上腺素10-11
• 1.1.1 肾上腺素和变肾上腺素简介10
• 1.1.2 肾上腺素和变肾上腺素的检测方法10-11
• 1.2 石墨烯11-18
• 1.2.1 石墨烯简介11-13
• 1.2.1.1 石墨烯性质11-12
• 1.2.1.2 石墨烯制备方法12-13
• 1.2.2 三维多孔石墨烯简介13-15
• 1.2.2.1 三维多孔石墨烯性质13
• 1.2.2.2 三维多孔石墨烯制备方法13-15
• 1.2.3 氮掺杂石墨烯15-18
• 1.2.3.1 氮掺杂石墨烯性质15-16
• 1.2.3.2 氮掺杂石墨烯制备方法16-18
• 1.2.4 石墨烯在电化学传感器中的应用18
• 1.3 课题研究的目的和意义18-19
• 第2章 氮掺杂三维多孔石墨烯修饰电极的制备及表征19-25
• 2.1 引言19
• 2.2 实验部分19-21
• 2.2.1 试剂与仪器19-20
• 2.2.2 所需溶液的配制20
• 2.2.3 氮掺杂三维多孔石墨烯修饰电极的制备20-21
• 2.3 结果与讨论21-24
• 2.3.1 扫描电子显微镜（SEM）的表征21-22
• 2.3.2 拉曼图谱的表征22-23
• 2.3.3 电化学表征23-24
• 2.4 小结24-25
• 第3章 氮掺杂三维多孔石墨烯修饰电极用于肾上腺素、变肾上腺素的检测25-42
• 3.1 引言25
• 3.2 实验部分25-27
• 3.2.1 试剂与仪器25-26
• 3.2.2 所需溶液的配制26
• 3.2.3 氮掺杂三维多孔石墨烯修饰电极的制备26-27
• 3.3 结果与讨论27-41
• 3.3.1 NG的修饰量对修饰电极的影响27-28
• 3.3.2 EP在NG/CS/GCE上的电化学行为28-31
• 3.3.3 MEP在NG/CS/GCE上的电化学行为31-35
• 3.3.4 扫速的影响35-36
• 3.3.5 pH值的影响36-37
• 3.3.6 EP与MEP的检测37-38
• 3.3.7 干扰测定38-39
• 3.3.8 样品检测应用39-40
• 3.3.9 稳定性、重现性和重复性的研究40-41
• 3.4 小结41-42
• 结论42-43
• 参考文献43-49
• 附录攻读学位期间发表论文与研究成果清单49-50
• 致谢50

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