苯酚分子印跡電化學(xué)傳感器的制備及其應(yīng)用研究.pdf

1、苯酚因帶有劇毒且難降解已經(jīng)成為了廢水污染物中的一個典型。因此，開拓與發(fā)展快速、高效、靈敏的檢測出苯酚的新型傳感器，對于確保人們的生命安全，具有十分重要的科學(xué)意義與環(huán)保價值。雖然目前已有的電化學(xué)傳感器具有快速、靈敏的特點，但是缺乏專一識別性，容易受其它物質(zhì)的干擾。為解決該問題，人們逐漸開始尋找新的材料來制備具有專一識別性的電化學(xué)傳感器。
　　分子印跡技術(shù)是“精心裁制”具有特異選擇性材料的一種重要方法。通過該技術(shù)合成的分子印跡聚合物（

2、(Molecularly Imprinting Polymer, MIP）分布有大量顆粒尺寸與立體形狀一定，且官能團排列順序也一定的空穴，這些空穴與目標(biāo)分子高度匹配。因此，對目標(biāo)分子結(jié)構(gòu)具有記憶功能，可以選擇性地識別與結(jié)合目標(biāo)分子。本文中，以分子印跡材料作為傳感器的識別元件，碳納米管為增敏材料，制備了具有專一識別性的分子印跡電化學(xué)傳感器，并采用紅外光譜法（IR）、紫外光譜法（UV）、循環(huán)伏安法（CV）、差分脈沖伏安法（DPV）、X射線衍

3、射（XRD）等，研究了分子印跡電化學(xué)傳感器的結(jié)構(gòu)、選擇識別性、重復(fù)使用性、靈敏度、檢出限。
　　本論文分為五章，各章節(jié)介紹如下：
　　第一章前言詳細(xì)介紹了苯酚的危害，分子印跡材料與常見傳感器增敏材料的研究進展，以及本課題選題的意義與主要研究內(nèi)容。
　　第二章簡單介紹了實驗中所需的儀器、試劑，實驗步驟和樣品的表征方法。
　　第三章闡述了多壁碳納米管羧基化的處理方法，采用蘸涂法制備MWNTs-COOH/GCE修飾電極

4、，通過CV研究苯酚在修飾電極表面的電化學(xué)氧化機理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)苯酚在電極表面的氧化受擴散和吸附共同控制，電化學(xué)氧化的反應(yīng)歷程為：苯酚?對苯二醌（鄰苯二醌）?對苯二酚（鄰苯二酚），測試過程中的中間產(chǎn)物鄰苯二酚和對苯二酚的濃度是隨著掃描圈數(shù)的增加而增加，若在測量過程中只考慮0.7 V處的氧化峰，并將其用作繪制苯酚與濃度的標(biāo)準(zhǔn)曲線的參照，將導(dǎo)致在測量的過程中由于測量時間的不同，會引起不同程度的誤差，最大誤差值為17.5％。同時，若溶液中本身就存在

5、鄰苯二酚或?qū)Ρ蕉樱矔Ρ椒訚舛鹊臏y定產(chǎn)生干擾，濃度越大，干擾越大。
　　第四章采用接枝聚合法，以聚乙烯亞胺（PEI）為功能單體，苯酚為模板，乙二醇二縮水甘油醚為交聯(lián)劑，制備了基于納米SiO2的表面分子印跡材料，通過酸刻蝕的方法除去 SiO2，得到分子印跡材料（ MIP），并將其用于構(gòu)建MIP/MWNTs-COOH/GCE型傳感器。通過 CV和 DPV測試，發(fā)現(xiàn) MIP/ MWNTs-COOH/GCE電極在對苯酚有專一識別性，測