功能化石墨烯修饰电极的构筑及其在药物分析中的应用

发布时间：2017-12-16 06:08

  本文关键词：功能化石墨烯修饰电极的构筑及其在药物分析中的应用

  更多相关文章： 药物分析 石墨烯 伏安传感器 葛根素 芦丁 黄芩苷

【摘要】：石墨烯(Graphene)作为一种新型单原子厚度的二维碳材料,在构筑化学修饰电极伏安传感器方面具有独特的优越性。然而,石墨烯层与层之间存在π-π堆积作用和较强的范德华力,使得石墨烯趋于团聚,难以分散在常用的溶剂中,这就限制了其作为电极修饰材料的应用。通过有效的功能化方法可以改善石墨烯的分散性,发挥其优异的性能。此外,金属纳米粒子具有电子转移速率快、催化效率高等特点,功能化石墨烯进一步负载金属纳米颗粒形成复合材料,进而构筑性能优异的电化学传感器。复合材料各组分发挥协同作用,实现了对几种药物分子的灵敏检测,主要研究工作如下:(1)采用一种简单、环境友好、成本低的方法制备了聚乙烯亚胺(PEI)功能化石墨烯(PEI-GR)纳米复合材料,并基于此材料构筑伏安传感平台。采用透射电子显微镜(TEM)、紫外可见光谱(UV-vis)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等技术对合成材料进行表征。该伏安传感器对葛根素表现出较强的吸附能力和优异的伏安响应,并进一步系统考察了葛根素的电化学行为。在最佳实验条件下,利用线性扫描伏安技术(LSV)建立灵敏分析方法,得到较宽线性范围3.0×10~(-7)-1.0×10~(-5)mol L~(-1),较低检出限8.0×10~(-8)mol L~(-1)(S/N=3),并应用于注射液中葛根素成分的分析。(2)基于十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)功能化石墨烯钯纳米粒子复合材料(CTAC-Gr-PdNPs)构筑新颖电化学传感器,该传感器可用于芦丁的灵敏测定。因为石墨烯和钯纳米粒子的协同作用,芦丁在CTAC-Gr-PdNPs修饰电极上展现出显著提高的电化学活性,这为电化学方法实现芦丁的高灵敏检测提供了可能。应用循环伏安技术(CV)和方波伏安技术(SWV)考察了芦丁在修饰电极表面的电化学性质,最优实验条件下,芦丁的氧化峰电流与浓度在2.0×10~(-8)-1.0×10~(-6) mol L~(-1)范围内呈良好线性关系,检出限为8.0×10~(-9) mol L~(-1)(S/N=3)。此外,建立的方法成功应用于实际样品中芦丁含量的测定,结果满意。(3)利用简单的一步合成法制备钴纳米粒子(Co NPs)掺杂氨基化石墨烯(Co-amino-Gr)纳米复合材料,且原位生成Co NPs。在温和的实验条件下,使用环境友好型还原剂甘氨酸实现了氧化石墨烯(GO)和Co2+的同时还原,进而产生Co-amino-Gr。结合amino-Gr和Co NPs的优点,基于此材料构筑伏安传感器用于黄芩苷的高灵敏测定。响应峰电流与黄芩苷浓度在1.0×10~(-8)-8.0×10~(-7) mol L~(-1)范围内呈良好线性关系,检出限为5.0×10~(-9)mol L~(-1)(S/N=3)。建立的分析方法应用于药物中黄芩苷的含量检测,取得了令人满意的结果。
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R917;O657.1

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本文编号：1294956