基于石墨烯构建的电化学传感器测定抗坏血酸

制备石墨烯修饰电极建立电化学方法实现对抗坏血酸的测定。采用电化学还原技术,通过一步电沉积制备石墨烯修饰玻碳电极(ERGO/GCE),并用循环伏安法研究抗坏血酸(ascorbicacid,AA)在该修饰电极上的电化学行为,结果表明,所制备的石墨烯修饰电极较裸玻碳电极对抗坏血酸有显著的电催化效果。在p H=6.5的磷酸盐缓冲溶液中,AA在-0.4 V～0.8 V扫描电位范围内有1个不可逆的氧化峰出现。在优化的实验条件下,AA的浓度在1.7×10-3 mol/L～2×10-5 mol/L范围内与其氧化峰电流值呈良好的线性关系,相关系数为0.991,最低检出限为9×10-6mol/L(S/N=3)。探究了修饰电极的稳定性、抗干扰性,结果表明电极稳定性良好,抗干扰能力较强。用此修饰电极对橙汁中的AA含量进行检测,加标回收率在97.95%～98.68%之间。用本文建立的电化学方法可用于橙汁中AA的测定,结果比较满意。     

纳米金/石墨烯修饰电极测定食品中的诱惑红

利用滴涂法制备石墨烯修饰电极,采用电化学还原法将纳米金粒子修饰到石墨烯修饰电极的表面,制备了纳米金/石墨烯修饰电极。研究诱惑红在纳米金/石墨烯修饰玻碳电极上的电化学行为,建立一种测定食品中诱惑红含量的新方法。结果表明,在pH=5.0的磷酸盐缓冲溶液中,-0.8~0.8 V电位范围内,诱惑红在纳米金/石墨烯修饰玻碳电极上出现一对可逆的氧化还原峰,纳米金/石墨烯修饰玻碳电极对诱惑红的电化学反应具有很好的电催化作用;在8.00×10~(-8)~1.00×10~(-5)mol/L的范围内,氧化峰电流与诱惑红浓度成线性关系,检出限为8.00×10~(-9)mol/L。该修饰电极具有良好的灵敏度、选择性和稳定性,可用于食品中诱惑红含量的测定,回收率在96.9%~101.6%之间,因此该方法可以用于测定食品中诱惑红的含量。     

非共价作用石墨烯-金纳米复合材料修饰电极的制备及检测双酚A的方法研究

基于阳离子-π非共价作用力制备石墨烯-金纳米复合材料(graphene-AuNPs),研究基于该纳米复合材料修饰玻碳电极建立电化学传感定量检测水样中双酚A的方法。采用扫描电镜(SEM),EDS能谱和X-射线衍射(XRD)技术对该复合材料进行表征,同时制备基于纳米材料修饰的玻碳电极(graphene-AuNPs/GCE),研究双酚A在修饰电极表面的电化学行为,并将该传感器应用于实际样品中双酚A含量的检测。结果表明,所制备的复合材料结构稳定,分散无团聚现象,粒子尺寸大小均匀;所修饰的纳米材料电极对双酚A有明显的电催化性能,双酚A在修饰电极上的电流响应是裸玻电极的6.3倍。在优化条件下,双酚A在浓度为5.7~570 ng/m L和570~2280 ng/m L范围内与氧化峰电流呈线性,检测限为1.9 ng/m L(S/N=3)。将该修饰电极应用于水体样品中双酚A的检测,回收率在78.91~115.54%。     

基于Pd/MWCNTs/玻碳电极的电化学传感器检测水样中的羟胺

目的 采用Pd/MWCNTs纳米复合材料修饰玻碳电极构建电化学传感器,检测养殖水样及水产饲料中羟胺（NH2OH）的含量。方法 采用乙二醇还原法制备Pd纳米颗粒负载于碳纳米管上制备Pd/MWCNTs纳米材料,运用XRD(X-ray diffraction)和TEM (transmission electron microscopy) 手段对材料进行表征,构建基于Pd/MWCNTs/GCE的电化学传感器检测羟胺。 结果 在优化的工作条件下,Pd/MWCNTs纳米复合材料修饰电极检测羟胺线性检测范围2.0 μmol/L-1.4 mmol/L,检测下限达0.60 μmmol/L (S/N = 3),灵敏度为61.48 μA/mmol/L,是MWCNTs修饰电极检测灵敏度的10倍左右。结论 复合材料制备的传感器检测羟胺具有灵敏度高、线性范围宽、检测下限低的特点,可用于抗氧化剂羟胺的检测。     

基于Bi2S3/rGO修饰电极对铅离子的检测

本文通过水热法制备了还原氧化石墨烯/硫化铋复合材料(Bi₂S₃/rGO)。利用扫描电子显微镜(SEM)对该材料的形貌进行表征。将制备的Bi₂S₃/rGO复合材料修饰到玻碳电极表面构建电化学传感器用于水中Pb²⁺的检测。在最优条件下,该传感器对Pb²⁺的检测浓度范围为5.00×10^-10-9.00×10^-7mol/L,检出限为2.13×10^-10mol/L。通过加标回收对实际样品进行检测,结果令人满意,为环境中Pb²⁺的检测提供了一种新方法。     

氧化镍/还原氧化石墨烯/碳布复合材料超级电容器的制备与电化学性能

利用水热合成法，在碳布上制备不同比例的镍基前驱体氢氧化镍[Ni(OH)₂]。通过管式炉高温煅烧，形成氧化镍/碳布复合材料；再浸渍氧化石墨烯溶液，经二次煅烧制备氧化镍(NiO)@还原氧化石墨烯(rGO)/碳布(C)复合材料。采用SEM、TEM对NiO@rGO/C复合材料进行形貌观察，通过XPS分析不同复合材料的结构和官能团，采用三电极体系测试样品的电化学性能，采用蓝电电池测试电极的循环性能。试验结果表明：NiO-1@rGO/C复合材料在1 mA/cm²电流密度下面积比电容可达548.9 mF/cm²,经10 000次充电/放电循环，电极的电容保持率为85.7%,表明负载了NiO和rGO的碳布复合材料具有优异的电化学性能和较好的循环寿命。     

基于还原氧化石墨烯/碳纳米管-纳米金复合纳米材料的阻抗型电化学适配体传感器检测铜绿假单胞菌

基于还原氧化石墨烯/碳纳米管-纳米金复合纳米材料制备电化学阻抗传感器检测铜绿假单胞菌。采用电化学沉积的方法将氧化石墨烯/碳纳米管修饰在电极表面，并将氧化石墨烯电化学还原。随后将纳米金沉积在电极表面，最后将巯基修饰的铜绿假单胞菌适配体通过金硫共价键结合在纳米金表面，制成工作电极。用扫描电镜观察合成的还原氧化石墨烯/碳纳米管-纳米金材料的形貌。用循环伏安法对组装电极的每一步进行电化学表征。当铜绿假单胞菌在适配体修饰的电极表面孵育后，适配体会将目标菌捕获在电极表面，阻碍电极表面电子传输，导致阻值上升，根据电阻变化值可实现对目标菌的定量检测，检测线性范围为10～106 CFU/mL，检出限可达4 CFU/mL，本实验方法是已知的检测铜绿假单胞菌灵敏度最高的电化学方法。     

血红蛋白/纳米金-还原氧化石墨烯复合物修饰电极对食品中亚硝酸盐的快速电化学传感检测

本文利用牛血红蛋白(hemoglobin,Hb)与纳米金-还原氧化石墨烯(gold nanoparticles-reduced Graphene Oxide,Au NPs-r GO)结合修饰的玻碳电极对亚硝酸盐进行检测,通过血红蛋白对亚硝酸根(NO2-)进行还原得到高铁血红蛋白和NO3-所产生的直接电子转移信号来对NO2-进行定性和定量的检测。将Au NPs-r GO复合物修饰在玻碳电极表面,干燥后再将Hb修饰上去形成Hb/Au NPs-r GO/GCE传感器,在上述修饰的电极上涂上80μL浓度为0.5%的Nafion,干燥后形成Nafion膜,即形成Nafion/Hb/Au NPs-r GO/GCE传感器。通过研究发现,该电极对亚硝酸盐进行循环伏安法(cyclic voltammetry,CV)检测时有良好的选择性和灵敏度,且具有较宽的线性检测范围:0.5μM~100μM,峰电流与硝酸盐浓度符合线性方程:IP=0.0369C(NO2-)+0.2245(R=0.9918),最低检测限为0.1μM,该方法简单、快速、灵敏,可用于环境和食品中的亚硝酸盐的检测。     

氯氧化铋-石墨烯复合材料的制备及光催化性能

以氧化石墨烯(GO)和硝酸铋、氯化钾作为初始反应物,采用一步还原法制备氯氧化铋-还原氧化石墨烯(BiOCl-r GO)复合材料,并利用XRD、FTIR、SEM和TEM等手段对复合材料进行表征,同时探讨复合材料在可见光条件下对罗丹明B(Rh B)的光催化降解性能。结果表明,氧化还原石墨烯(rGO)能防止氯氧化铋的团聚,提高其活性;当rGO的质量分数为2%时,复合材料对RhB的光催化降解效果最佳,降解过程符合经典的准一级动力学模型。rGO并不直接参与光催化降解过程,BiOCl-rGO复合材料光催化活性增强,主要归因于rGO和BiOCl之间发生了化学键界面结合,提高了电子和空穴的分离效率。     

基于AuNPs/rGO复合材料的电化学生物传感器用于Cu~(2+)痕量检测的研究

采用液相化学共还原法制备AuNPs/rGO复合材料,再利用XRD和SEM对其晶型和表面形貌进行考察,通过XPS对其固定DNA前后的化学组成进行分析,采用电化学交流阻抗法对其用于Cu2+痕量检测过程中电化学性能变化进行测试.结果表明,所制备的AuNPs/rGO复合材料结晶性良好,与氧化石墨烯(GO)的表面形貌相比,AuNPs/rGO复合材料表面呈现出褶皱现象,并且表面包裹了许多金纳米颗粒.XPS分析表明DNA可成功地固定在AuNPs/rGO复合材料表面.基于AuNPs/rGO复合材料的电化学生物传感器对Cu2+的最低检测限为0.02 nmol/L,比其他检测手段更加灵敏,且具有优良的选择性和重复性.     

聚三聚氰胺修饰玻碳电极测定食品中叔丁基对苯二酚

采用电化学聚合方法制备了聚三聚氰胺膜修饰玻碳电极(poly melamine film modified glassy carbon electrode,PMel/GCE),并采用循环伏安法研究了抗氧化剂叔丁基对苯二酚(tert-butylhydroquinone,TBHQ)在修饰电极上的电化学行为,发现其氧化还原峰电流较在玻碳电极(glassy carbon electrode,GCE)上明显增强,提高了检测的灵敏度。对三聚氰胺电化学聚合时间、扫描速率、电压、段数以及测定TBHQ溶液的pH值等实验条件进行了优化。在最佳的条件下,TBHQ在4.00×10-7~1.00×10-4mol/L内与其氧化峰电流呈线性关系,相关系数:R=0.997 5,检出限为2.00×10-9mol/L。将修饰电极用于食品中TBHQ的检测,回收率在96.9%~102.2%之间。     

还原氧化石墨烯改性蚕丝织物的抗紫外性能

利用蚕丝纤维上的还原基团,在织物上将氧化石墨烯(GO)原位还原成还原氧化石墨烯(rGO)。讨论了GO用量、还原时间、还原温度等因素对rGO负载蚕丝织物的颜色和抗紫外线性能的影响。优化的rGO/蚕丝织物制备工艺为:GO质量分数2.00%,还原温度85℃,还原时间2.5 h。与蚕丝织物原样相比,rGO/蚕丝织物达到了很好的紫外防护级别。     

基于ZIF-8/Au@f-CNF增敏型双酚A电化学传感器的构建及性能研究

摘 要：目的 设计制备了金属有机框架ZIF-8掺杂、负载金纳米粒子的碳纳米纤维复合材料（ZIF-8-doped gold nanoparticles-loaded carbon nanofibers, ZIF-8/Au@f-CNF），用于玻碳电极（glassy carbon electrode, GCE)表面功能化修饰，以构建食品中双酚A污染物的增敏型电化学传感，并探索对双酚A的增敏检测机制。方法 将利用室温溶剂法制备的ZIF-8与原位还原法制备的负载金纳米粒子的碳纳米纤维（gold nanoparticles-loaded carbon nanofibers, Au@f-CNF）超声混合，滴注在GCE电极表面，构建ZIF-8/Au@f-CNF电化学传感器。运用X-射线光电子能谱仪（X-ray Photoelectron Spectroscopy, XPS）和透射电子显微镜（transmission electron microscopy, TEM）、循环伏安法（cyclic voltammetry, CV）和电化学阻抗法（electrochemical impedance spectroscopy, EIS）对材料表面形貌和电化学性能进行表征，考察了扫速和pH值等参数对双酚A电化学传感行为的影响。结果 ZIF-8/Au@f-CNF复合材料显示较为均匀的掺杂状态，经ZIF-8/Au@f-CN修饰后的GCE电极（ZIF-8/Au@f-CNF/GCE）电活性面积明显提升，是未经修饰裸GCE面积的1.62倍，对双酚A的氧化峰电流峰值显著提升至原来的2.84倍。结论 将ZIF-8的多孔特性和Au@f-CNF的电催化性能相结合，赋予ZIF-8/Au@f-CNF/GCE对目标物良好的吸附性能和电化学反应活性，基于纳米材料的协同效应可实现对双酚A的增敏传感检测，该研究为新型复合材料的开发及增敏传感器构建提供了研究思路和方法借鉴。     

氧化石墨烯基材料吸附重金属离子的研究进展

废水中所含的重金属离子对自然环境和人体健康造成了极大危害。在众多处理方法中,基于氧化石墨烯(GO)基材料吸附重金属离子的方法受到研究者关注。梳理近年来的研究文献,重点论述GO、不同GO基纳米复合材料、磁性氧化石墨烯(MGO)基纳米材料及还原氧化石墨烯(rGO)基材料的合成方法、重金属离子吸附概况等,通过结构表征及吸附热力学和动力学机理分析,为进一步研究、设计氧化石墨烯材料及处理重金属离子奠定基础。     

基于石墨烯-壳聚糖复合膜修饰电极的麻保沙星电化学免疫传感器的构建

用氧化石墨烯/壳聚糖复合膜修饰玻碳电极,经电化学还原后,再在修饰电极表面固载麻保沙星抗体,构建一种高灵敏的麻保沙星电化学免疫传感器。用扫描电子显微镜表征氧化石墨烯和氧化石墨烯-壳聚糖复合膜的表面形貌。用循环伏安法和差分脉冲伏安法对电化学免疫传感器的检测条件进行优化。在最适条件下,麻保沙星在2.0～40.0 ng/mL浓度范围内与电极峰值电流呈良好的线性关系,检测限为0.08 ng/mL。对猪肉样和牛奶样进行添加回收,回收率达到84.40%～96.36%。因此,该研究所建立的免疫传感器准确、稳定且灵敏,可用于动物性食品中麻保沙星残留的快速检测。     

粘胶基沸石咪唑骨架材料的制备及其对染料的脱色

为提高沸石咪唑骨架材料(ZIF-8)对染料的脱色性能,以粘胶织物为基材,在其表面负载氧化石墨烯,再原位生长ZIF-8得到氧化石墨烯/ZIF-8粘胶基功能材料,然后还原得到还原氧化石墨烯(rGO)/ZIF-8功能材料.借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪等对功能材料进行表征,分析其在不同光源下对活性黑KN-...     

聚唑类有机物修饰玻碳电极快速测定3-吲哚丁酸

利用唑类有机化合物(4-氨基-4H-1,2,4-三唑)修饰玻碳电极,建立了一种快速测定3-吲哚丁酸(IBA)的电化学分析方法。考察了3-吲哚丁酸(IBA)在裸玻碳电极(GCE)和聚4-氨基-4H-1,2,4-三唑膜(P-ATZ)修饰电极上的电化学行为,结果表明,在0.1 mol/L的磷酸缓冲液(p H=2.0)中,聚4-氨基-4H-1,2,4-三唑膜修饰电极显著提高3-吲哚丁酸的氧化还原峰峰电流,有较好的电化学行为。3-吲哚丁酸在10-3~1 mmol/L范围内有良好的线性关系,检测限为3×10-8 mol/L,相关系数为R=0.995,相对标准偏差为6.4%(n=7)。该修饰电极具有较好的灵敏度、稳定性和重现性,用于实际样品测定获得满意的结果。     

石墨烯复合材料在电化学检测食品中亚硝酸盐的研究进展

亚硝酸盐是一种常见的食品添加剂,过量的亚硝酸盐可与人体内的氨基化合物反应形成强致癌物亚硝胺化合物,因此对亚硝酸盐的检测极其必要。与其他传统检测方法相比,电化学法具有仪器简单、操作方便、分析快速和灵敏度高等优点。石墨烯具有电化学窗口宽、电化学稳定性好、电催化活性高和电子转移速率快等电化学特性,故石墨烯及其复合材料是用于检测亚硝酸盐电化学传感器的理想电极修饰材料。石墨烯与其他功能材料复合能进一步改善其可分散与可加工性能,提高修饰电极的电催化活性和检测选择性。本文综述了纳米金属粒子/石墨烯、金属复合物/石墨烯、纳米金属氧化物粒子/石墨烯、高分子纳米材料/石墨烯、非金属纳米材料/石墨烯等复合石墨烯材料修饰电极在电化学法检测亚硝酸盐方面的研究进展,并重点阐述了相关设计思路与电极反应机理,深入分析比较了不同复合材料修饰电化学传感器的检测效果,从而说明采用基于石墨烯复合材料修饰电极电化学检测亚硝酸盐更具优势。最后讨论了石墨烯复合材料修饰电极的不足,展望了其在食品中亚硝酸盐检测的应用前景和未来发展方向。     

高效低阻聚丙烯腈/石墨烯纳米纤维膜的制备及其抗菌性能

为了提高聚丙烯腈（PNA）基材料的过滤性能,采用静电纺丝的方法制备了含有不同质量分数石墨烯的PNA /石墨烯纳米纤维复合材料。并对复合材料的过滤效果及抗菌性能进行研究,探讨气流量及孔径分布对过滤效果的影响。研究结果表明：当氧化石墨烯（GO）的质量分数为0.3%时,纺制的纤维平均直径为103nm,复合膜的过滤性能最好;纳米复合材料的过滤效率随气流量的增加而减小,孔径尺寸分布在1.3 ~ 1.7μｍ 之间时最有利于过滤效率的提高;当GO和还原性氧化石墨烯（rGO）质量分数均为0.3%时,PAN /GO 纳米复合材料比PAN/rGO 纳米复合材料的过滤性能好,PAN / GO 和PAN/rGO 纳米复合材料对大肠杆菌的抑菌率分别为32.4%和40.5%,对金黄色葡萄球菌的抑菌率分别为45.8%和56.7%。     

基于ZIF-8@Ag/MWCNTs的绿原酸电化学传感器的构建及应用

构建了用于定量分析绿原酸的ZIF-8@Ag/MWCNTs电化学传感器。Ag纳米粒子具有良好的导电性和电催化能力,而ZIF-8优秀的比表面积能有效的分散Ag纳米粒子,因此在室温合成ZIF-8后,在ZIF-8表面原位还原Ag+制备ZIF-8@Ag复合材料。然后,以MWCNTs作为基底材料,复合ZIF-8@Ag获得修饰工作电极,获得高灵敏度的电化学传感器用于绿原酸的测定。通过循环伏安法（CV）、电化学阻抗谱（EIS）和差分脉冲伏安法（DPV）,探讨了ZIF-8@Ag/MWCNTs/GCE的电化学传感性能。在优化的实验条件下,绿原酸标准品浓度在5×10-8 mol/L~1×10-5 mol/L范围内与氧化峰电流具有良好的线性关系,检出限为1.36×10-8 mol/L（S/N=3）。探究了修饰电极的抗干扰性、重复性和再现性,结果表明电极抗干扰能力较强,重复性及再现性表现良好。用于实际样品绿咖啡豆稀释液的检测时,加标回收率在96.34%~103.34%。该方法简便、可靠,可用于绿原酸及绿原酸实际样品的快速定量分析。