石墨烯/聚苯胺复合膜修饰电极对生物分子的测定研究

【摘要】化学修饰电极是目前电化学研究的重要组成部分和前沿课题，基于新型纳米材料、复合材料制备的修饰电极由于具有优越的化学性能受到分析工作者的广泛研究。本文利用化学原位聚合的原理，将石墨烯与聚苯胺复合，制备出石墨烯/聚苯胺纳米复合材料，采用滴涂法构建了石墨烯/聚苯胺复合膜修饰电极，并结合电化学方法选择性好、灵敏度高、简单方便等特点，将该复合膜修饰电极用于生物分子的测定，研究其电催化性能，并用于样品的测定。为电化学理论研究、传感器发展等方面提供新的思路和技术，为以后优化和制作实用性的电化学传感器奠定了基础。论文共进行了四个方面的研究工作，研究结果如下：1)采用化学还原氧化石墨的方法制备石墨烯，原位聚合法制备石墨烯/聚苯胺的复合材料。用扫描电子显微镜、X射线衍射和傅里叶红外光谱技术对制备的复合材料形貌和结构进行了表征，证明成功合成石墨烯/聚苯胺复合材料。2)运用滴涂法制备了石墨烯/聚苯胺复合膜修饰电极（GP/PANI），循环伏安法研究了抗坏血酸在石墨烯/聚苯胺复合膜修饰玻碳电极上的电化学行为，确定最佳实验条件为：水作悬浮液分散剂，5μL1mg/L的复合物分散液修饰电极，选择0.1mol/L磷酸盐为底液，最佳pH为3.0，控制50mv/s扫速对抗坏血酸测定。在5.0×10-7～1.0×10-3mol/L范围内氧化电流与浓度具有线性关系。此外，该电极测定抗坏血酸具有良好重现性和稳定性。利用该修饰电极可以测定维生素C片中痕量抗坏血酸。3)在石墨烯/聚苯胺复合膜修饰电极（GP/PANI）上测定多巴胺，确定最佳测试条件：选择8μL1mg/L的复合物分散液修饰电极，0.1mol/L磷酸盐为底液，最佳pH为4.0，控制50mv/s扫速对多巴胺测定，建立了测定多巴胺的新方法。多巴胺峰电流与浓度的线性范围为8.0×10-7～5.0×10-3mol/L。该修饰电极测定多巴胺具有良好重现性和稳定性，对抗坏血酸和多巴胺具有明显的电化学响应，可以对抗坏血酸和多巴胺进行选择性测定，并可用于多巴胺注射液中多巴胺的测定。4)确定尿酸在石墨烯/聚苯胺复合膜修饰电极上的电化学动力学参数：电子反应系数为0.67，为一级反应，扩散系数D为2.6×10-6cm2/s。抗坏血酸、多巴胺和尿酸混合液在该复合膜修饰电极上可以进行明显电化学区分。
【作者】许嫔；
【导师】魏福祥；
【作者基本信息】河北科技大学，环境科学与工程，2014，硕士
【关键词】石墨烯/聚苯胺；抗坏血酸；多巴胺；尿酸；循环伏安法；

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