基于功能化石墨烯電化學(xué)傳感器的構(gòu)筑及在藥物分析中應(yīng)用.pdf

1、石墨烯(Graphene)是一種由單層碳原子通過(guò)sp2雜化的平面二維納米材料，由于它具有大的比表面積、優(yōu)良的導(dǎo)電性能以及良好的機(jī)械強(qiáng)度等特點(diǎn)使其在構(gòu)筑電化學(xué)傳感器的過(guò)程中具有獨(dú)特的優(yōu)越性，但是由于石墨烯層與層之間存在π-π堆積和范德華力使其容易團(tuán)聚，在一定程度上限制了石墨烯的應(yīng)用。通過(guò)對(duì)石墨烯表面進(jìn)行功能化可以防止石墨烯的團(tuán)聚，從而提高石墨烯的水溶性。同時(shí)金屬氧化物納米粒子可以附著在石墨烯的表面，使其形成石墨烯金屬氧化物納米復(fù)合材料。這

2、樣通過(guò)納米復(fù)合材料中各個(gè)物質(zhì)的協(xié)同作用，可構(gòu)筑性能優(yōu)異的電化學(xué)傳感器。
　　依據(jù)此思路，本文以石墨烯為基礎(chǔ)材料，以聚二烯丙基二甲基氯化銨(PDDA)為功能化試劑，復(fù)合金屬氧化物納米粒子構(gòu)筑了三種伏安傳感器，實(shí)現(xiàn)了對(duì)幾種藥物小分子的靈敏測(cè)定。主要包括以下三個(gè)方面的內(nèi)容：
　　1. PDDA-Gr納米復(fù)合物修飾電極的制備及其對(duì)金絲桃苷的檢測(cè)
　　用簡(jiǎn)單的化學(xué)還原的方法制備了PDDA-Gr納米復(fù)合物，并通過(guò)紫外-可見(jiàn)光譜(U

3、V-Vis)、紅外光譜(FT-IR)、X-射線衍射(XRD)以及透射電鏡(TEM)對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行了表征。將該復(fù)合材料修飾于玻碳電極上，構(gòu)筑了PDDA-Gr/GCE傳感器，采用差示脈沖伏安法(DPV)實(shí)現(xiàn)了對(duì)金絲桃苷的靈敏檢測(cè)。在最佳的實(shí)驗(yàn)條件下，金絲桃苷的氧化峰峰電流與其濃度呈正比關(guān)系，其線性范圍是7×10-9-7×10-7 mol L-1，檢出限達(dá)到5×10-9 mol L-1(S/N=3)。將建立的方法應(yīng)用于中藥貫葉連翹中金絲桃苷含

4、量的測(cè)定，結(jié)果令人滿意。
　　2. TiO2-PDDA-Gr復(fù)合物修飾電極的制備及其對(duì)秦皮乙素的檢測(cè)
　　基于第一個(gè)體系，PDDA-Gr具有良好的導(dǎo)電性、大的比表面積等優(yōu)點(diǎn)，為了進(jìn)一步提高傳感器的性能，采用簡(jiǎn)單綠色的水熱法制備了TiO2-PDDA-Gr復(fù)合材料。該合成方法以PDDA作為功能化試劑、還原劑以及金屬氧化物的保護(hù)劑。運(yùn)用簡(jiǎn)單滴涂的方法制備了TiO2-PDDA-Gr/GCE，研究了秦皮乙素在該修飾電極上的電化學(xué)行為，

5、實(shí)現(xiàn)了對(duì)秦皮乙素的靈敏檢測(cè)，其線性范圍是1×10-8-3.5×10-6 mol L-1，檢出限達(dá)到4×10-9 mol L-1(S/N=3)。最后將其成功應(yīng)用于實(shí)際樣品中藥秦皮和紫花地丁中秦皮乙素的測(cè)定。
　　3. ZrO2-PDDA-Gr復(fù)合物修飾電極的制備及其對(duì)地奧司明的檢測(cè)
　　基于體系一和體系二，將PDDA-Gr和金屬氧化物納米粒子結(jié)合在一起所形成的復(fù)合物能夠顯示出協(xié)同的作用，使其展示出更優(yōu)異的電化學(xué)性能。另外由于T

6、i和Zr是同一族的元素，兩者具有相似的性質(zhì)，因此采用體系二中相同的方法制備出 ZrO2-PDDA-Gr復(fù)合物，并將其作為電極的修飾材料制備了ZrO2-PDDA-Gr/GCE，詳細(xì)地研究了地奧司明在該修飾電極上的電化學(xué)行為，考察了地奧司明在電極上電化學(xué)反應(yīng)機(jī)理。在最優(yōu)的條件下實(shí)現(xiàn)了對(duì)地奧司明的靈敏檢測(cè)，其線性范圍是5×10-9-2×10-6 mol L-1，檢出限達(dá)到2×10-9 mol L-1(S/N=3)。最后，對(duì)市售的藥片以及檸檬葉