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氧化石墨烯(GO)是由石墨氧化剥离所得,是合成石墨烯时不经过肼还原直接机械剥离的产物。GO是一种新型的碳纳米材料,具有大的比表面积、良好的导电性、高的机械强度和热稳定性。石墨烯在传感器、电容器、催化及光学、电子器件等方面有广阔的应用前景。化学修饰电极(CMEs)是将具有某些性能的基团通过物理吸附或者化学合成的方法固定在基底电极表面,使电极具有新的特定的性能。将氧化石墨烯用于化学修饰电极,制备成电化学传感器,在环境及生物体中有重要的研究意义和潜在的应用前景。
本论文对氧化石墨烯修饰电极的制备及在废水、生物体中的测定等方面的应用进行了研究。共分三部分,包括绪论、氧化石墨烯-金属卟啉修饰电极对苯二酚的分离测定研究、氧化石墨烯-硫堇制备的过氧化氢传感研究。
第一章为绪论部分。对化学修饰电极的制备、表征、在分析化学中的应用,以及石墨烯的概况、合成方法及主要应用进行了总结。
第二章为氧化石墨烯-金属卟啉修饰电极对苯二酚的分离测定研究。将氧化石墨烯与金属卟啉非共价键合,并对苯二酚混合物进行同时测定。结果表明该电极对苯二酚混合物具有良好的催化吸附性能,当邻苯二酚浓度在9.98×10-6~4.98×10-4 mol/L范围内时,氧化峰电流与浓度呈良好的线性关系,检出限为1.13×10-6mol/L;当对苯二酚浓度在4.99×10-6~1.99×10-4 mol/L范围内时,氧化峰电流与浓度呈良好的线性关系,检出限为3.33×10-7 mol/L。修饰电极对苯二酚混合物可以进行同时测定,能用于废水中苯二酚混合物的同时测定。
第三章是氧化石墨烯-硫堇制备的过氧化氢传感研究。将氧化石墨烯与硫堇通过酰胺反应耦合起来,并对过氧化氢在修饰电极上的电化学行为进行研究。结果表明该修饰电极对过氧化氢具有很好的电催化作用,测定的线性范围在5.01×10-7和1.99×10-5 mol/L之间,检出限为7.22×10-8 mol/L,可以用于环境或生物体内过氧化氢的测定,从而实现对某些氧化剂进行测定。