石墨烯功能化修饰电极的制备及对食品添加剂的测定

发布时间：2020-08-15 06:48

【摘要】：本文将L-谷氨酸及石墨烯分散液通过循环伏安法(CV)修饰在玻碳电极上,从而制备聚L-谷氨酸/石墨烯修饰电极(PLG-ERGO/GCE)。采用循环伏安法(CV)、差分脉冲伏安法(DPV)以及计时电流法(CA)对麦芽酚(MA)、乙基麦芽酚(EMA)以及香兰素(VAN)在修饰电极上的电化学行为进行探究,研究了它们在此电极上的扩散特性,并建立了单独测定这些物质的方法。石墨烯作为一种新型碳材料,具有极高的比表面积和高导电率等优点,而氨基酸作为生命体不可或缺的营养成分,其分子结构含有氨基以及羧基,能够使一些生物分子具有一定的生物活性。为增加电极测定物质的灵敏度,提高电子传递速率,通过电化学方法将石墨烯以及氨基酸修饰在电极表面,并用扫描电镜(SEM)以及交流阻抗技术(EIS)分别对此电极表面形貌以及电阻性能进行表征。制备而成的修饰电极,用于测定食品中的食品添加剂,结果令人满意。整个实验研究过程中,主要解决的问题有:(1)通过循环伏安法(CV)制备聚L-谷氨酸/石墨烯修饰电极(PLG-ERGO/GCE)条件的选择,并对其进行表征;(2)探究麦芽酚(MA)在聚L-谷氨酸/石墨烯修饰电极上的电化学行为;(3)探究乙基麦芽酚(EMA)在聚L-谷氨酸/石墨烯修饰电极上的电化学行为;(4)探究香兰素(VAN)在聚L-谷氨酸/石墨烯修饰电极上的电化学行为。主要研究内容如下:1、在L-谷氨酸(LG)和石墨烯(GO)混合液中,通过循环伏安法(CV)制备了聚L-谷氨酸/石墨烯修饰电极(PLG-ERGO/GCE),并对电极进行了表征,采用循环伏安法和差分脉冲伏安法(DPV),在pH=6.0的磷酸缓冲溶液(PBS)中对麦芽酚(MA)的电化学行为进行了研究,建立了差分脉冲伏安法测定MA的新方法。在最佳条件下,麦芽酚在0.711V处出现一个灵敏的氧化峰,且麦芽酚在该电极上主要受扩散控制。采用差分脉冲伏安法测定MA,其浓度在4.00×10~(-6)~1.00×10~(-4)、1.00×10~(-4)~8.00×10~(-4)mol/L范围内呈现良好的线性关系,检出限为4.0×10~(-7)mol/L。该方法用于测定样品中的麦芽酚,结果满意。2、在聚L-谷氨酸/石墨烯修饰电极(PLG-ERGO/GCE)上,通过循环伏安法及差分脉冲伏安法(DPV),研究乙基麦芽酚(EMA)的电化学性质。实验结果表明,最佳条件下,乙基麦芽酚分别在0.951 V和0.852 V处出现氧化峰。其浓度分别在6.00×10~(-6)~1.00×10~-44 mol/L及4.00×10~(-6)~4.00×10~(-4)mol/L范围内呈现良好的线性关系,检出限为4.0×10~(-7)mol/L。用于检测食品中的乙基麦芽酚,结果满意。3、在PLG-ERGO/GCE修饰电极上,通过循环伏安法(CV)以及差分脉冲伏安法(DPV)对香兰素(VAN)的电化学行为进行了探究,在酸度条件为1.0的磷酸缓冲溶液(PBS)当中,当扫速为100mV/s时,香兰素在0.958V处出现一个灵敏的氧化峰。用DPV测定香兰素时,当浓度在4.00×10~(-6)~2.00×10~(-4)mol/L范围内时,其与氧化峰呈现良好的线性关系,检出限为6.0×10~(-7)mol/L。此方法对于食品中香兰素的检测,结果令人满意。
【学位授予单位】：淮北师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：O657.1;TS202.3
【图文】：

图 1-1 石墨烯制备方法及分类Fig.1-1 Preparation methods and classification of graphene)液相剥离法。通常是将石墨或者预处理的石墨，置入特定溶剂中，通采用、高速搅拌等手段对其剥离制备石墨烯的一种方法。Konghua Liu 等[50]在 2将 1-氰乙基-2-乙基-4 甲基咪唑(2E4MZ-CN)作为还原剂以及稳定剂，在乙腈

图 1-2 化学修饰石墨烯方法Fig.1-2 Chemically modified graphene methods2010 年，Anran Liu 等人[68]利用 Samulski 制备磺化石墨烯的基础上，并将石墨烯(SG)、吡咯单体以及十二烷基苯磺酸溶液通过电化学沉积的方法，制

图 2-1 修饰电极的制备图Fig.2-1 Preparation of modified electrode如图所示，聚合第一圈时在-0.6V 左右时，出现一个弱小的还原峰，在 0.24

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本文编号：2793764