石墨烯修饰电极同时测定邻苯二酚和对苯二酚
万其进;廖华玲;刘义;魏薇;舒好;杨年俊
【摘要】制备石墨烯玻碳修饰电极,进而采用循环伏安法、交流阻抗等电化学方法对该电极进行表征,研究该石墨烯修饰电极在邻苯二酚和对苯二酚上的电化学行为.结果表明,在石墨烯修饰电极上邻苯二酚的氧化峰电位和还原峰电位分别是270 mV和161 mV,对苯二酚氧化峰电位和还原峰电位分别是145mV和64 mV,由于邻苯二酚和对苯二酚的氧化峰电位大约相离125 mV,还原峰大约相离97 mV,因此适合同时检测邻苯二酚和对苯二酚.邻苯二酚和对苯二酚的浓度在5.0×10-6～1.0×10-4 mol/L范围内与峰电流分别呈良好的线性关系；且在8.0×10-5～
1.0×10-3 mol/L范围能同时检测邻苯二酚和对苯二酚,邻苯二酚的检测限可达5.0×10-7 mol/L,对苯二酚的检测限可达1.0×10-7 mol/L.该石墨烯修饰电极可作为电化学传感器用于邻苯二酚和对苯二酚的含量同时测定及环境水体中实际样品的分析.%A novel graphene modified glassy carbon electrode was fabricated. The resulting substrates were characterized by Cyclic Voltammetry and EIS in [Fe (CN)6 ]3-/4- solution and showed the electrochemical behavior of catechol and hydroquinone on the graphene modified glassy carbon electrode. Experiment result shows that the catechol oxidation peak potential is 270 mV and reduction peak potential is 161 mV, and the hydroquinone oxidation peak potential is 145 mV and reduction peak potential is 64 mV on the graphene modified electrode, respectively. The oxidation peak potential distance is about 125 mV and the reduction peak potential distance is about 97 mV of catechol and hydroquinone which are suited for the simultaneous detection. Catechol and hydroquinone have
good electrocatalytic activity on modified electrode and the peak currents of differential pulse voltammetry are liner to the catechol and hydroquinone over the range of 5. 0× 10-6 —1. 0× 10~4 mol/L, respectively, and the graphene modified electrode can simultaneously detect catechol and hydr oquinone in the rang of 8. 0× 10-5 —1. 0 × 10-3 mol/L. The catechol detection limit is 5. 0 × 10-7 mol/L, the hydroquinone detection limit is 1. 0 × 10-7 mol/L. So the graphene modified electrode can be used for analysis the facilitation of actual samples and electrochemical sensors and biosensors.
【期刊名称】《武汉工程大学学报》
【年(卷),期】2013(035)002
【总页数】8页(P16-23)
【关键词】石墨烯;修饰电极;示差脉冲法;邻苯二酚;对苯二酚
【作者】万其进;廖华玲;刘义;魏薇;舒好;杨年俊
【作者单位】武汉工程大学绿色化工过程教育部重点实验室,湖北省新型反应器与绿色化学工艺重点实验室,湖北武汉430074
【正文语种】中文
【中图分类】O657.1
0 引言
石墨烯（Graphene），又称单层石墨，是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角
型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一个碳原子厚度的二维材料［1］．石墨烯是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料［2］，导热系数高达5 300 W／（m·K）［3］，高于碳纳米管和金刚石，常温下其电子迁移率超过15 000 cm2／（V·s），又比纳米碳管或硅晶体高，而电阻率只约10－6Ω·cm，比铜或银更低，为目前世上电阻率最小的材料，其敏锐的导电性能用于电材料时有利于促进电子的转移，提供了一种新型的方式于电化学传感器和生物传感器［4－11］．因为它的电阻率极低，电子跑的速度极快，因此提供了一种新的方式来研究电化学和生物传感器．已有报道石墨烯成功的应用于研究和检测一些生物和有机分子，包括 DNA［4－5］，葡萄糖［6－7］，NADH［5］，过氧化氢［5］，多巴胺［5，8－11］，抗坏血酸［5，8－11］，尿酸［5，8－11］，血清素［9］等．
邻苯二酚和对苯二酚是酚的两种同分异构体，是医药、食品和环境中的重要污染物．因此，建立一种快速、灵敏、简单、准确的测定邻苯二酚和对苯二酚的方法非常有意义．已经报道的邻苯二酚和对苯二酚的检测方法有气相色谱（GC）分析方法、荧光光度法、吸光度比值导数法、紫外分光光度法及双波长比值法等［12－16］，但这些方法大都仪器昂贵，灵敏度低，且前处理复杂．相比于上述方法，电化学方法［17］具有仪器简单、选择性好、灵敏度高等优点．用石墨烯修饰电极检测塑料和水样中的邻苯二酚和对苯二酚已有报道［17－18］．
本实验将3 mg石墨烯分散于1 m L DMF中超声分散30 min，取适量分散液滴涂于已经处理好的玻碳电极表面，红外烘干，即制得石墨烯修饰电极（GR／GCE），用循环伏安法［19］研究了 CC和HQ在磷酸氢二钠－柠檬酸缓冲溶液中的电化学行为［20］，并对一系列浓度的CC和HQ进行了电化学测定，得到了较好的实验结果．该石墨烯修饰电极有望用于实际污水中邻苯二酚和对苯二酚含量的测定．
1 实验部分
1．1 仪器与试剂
CHI760B电化学工作站（上海辰华仪器公司），KQ－250型超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司），三电极系统：玻碳电极或修饰电极为工作电极；饱和甘汞电极为参比电极；铂丝电极为对电极．
石墨烯（Graphene Nanopowder 8 nm flakes）；邻苯二酚和对苯二酚（上海三浦化工有限公司）；磷酸氢二钠－柠檬酸溶液作为支持电解质；K 3 Fe（CN）6 溶液：0．02 mol／L；避光保存．其它试剂均为分析纯，实验用水均为超纯水；实验均是在室温下进行．
1．2 石墨烯修饰电极的制备
将3 mg石墨烯超声分散于1 m L DMF中，得到石墨烯悬浊液，然后用微量进样器取适量石墨烯分散液滴涂在预处理好的玻碳电极表面，红外烘干，即得到石墨烯修饰电极．
2 结果与讨论
2．1 GR／GCE循环伏安特性
根据 Hrapovic和 Yang 的观点［21－22］，纳米材料电活性表面积越大，电催化性能越好，灵敏度越高．因此，选择循环伏安法来计算修饰电极电活性表面积．图1为裸电极（a）和 GR／GCE（b）分别在5×10－3 mol／L［Fe（CN）6］3－／4溶液中的循环伏安图，可以看出与裸电极相比，GR／GCE的峰电流明显增加，这表明石墨烯修饰电极拥有较大的电活性表面积．
图1 裸电极（a）和石墨烯修饰电极（b）在5×10－3 mol／L［Fe（CN）6］3－／4溶液中的循环伏安图Fig．1 CV of bare glassy carbon electrode（a）and GR／GCE（b）in 5×10－3 mol／L［Fe（CN）6■3－／4 at scan rate of 100 mv／s
活性表面积可通过Randles－Sevcik方程I p＝2．69×105 AD 1／2 n3／2 v1／
2 c来计算．其中n代表参加氧化还原反应反应电子数，A表示电极的活性表面积（cm2），D 表示分子在溶液中的扩散系数（cm2／s），c为溶液浓度（mol／cm3），v 表示电位扫描速度（v／s）．［Fe（CN）6］3－／4氧化还原体系是
电化学研究最广泛的氧化还原对之一，属于单电子转移（n＝1）．当溶度为5×10－3 mol／L时，扩散系数（D）约为（6．79±0．02）×10－6 cm2／s．根据上述方程，可以计算出GR／GCE和裸电极的活性表面积的平均值分别为0．17
cm2 和0．11 cm2，GR／GCE的活性表面积增加了54．5%．活性表面积的增
加表明GR／GCE具有更好的电催化活性，适合作为电化学传感器和生物传感器．2．2 GR／GCE的交流阻抗特性
用交流阻抗法分别对裸电极和GR／GCE进行了表征．如图2所示，在选定的频率范围内，裸玻碳电极（曲线a）上探针［Fe（CN）6］3－／4－的阻抗谱图在高
频部分出现半圆，在低频部分得到近似直线，这说明裸玻碳电极表面对电子的传递存在一定的阻抗，而在GR／GCE（曲线b）上，探针［Fe（CN）6］3－／4－的阻抗谱图基本上是一条直线，表明此时电极上不存在阻碍电子传递的物质，［Fe （CN）6］3－／4－非常容易达到表面发生氧化还原反应．说明石墨烯修饰层起到了增强电子传输的作用，与裸电极相比，GR／GCE的电导性明显增强．
图2 裸电极（a）和石墨烯修饰电极（b）的交流阻抗图Fig．2 Impedance plots of bare glassy carbon electrode（a）and GR／GCE（b）
2．3 邻苯二酚和对苯二酚分别在不同电极上的电化学行为
图3为5×10－4 mol／L的邻苯二酚（CC）分别在裸电极（a）和GR／GCE（b）上的循环伏安图．由此可见，邻苯二酚在裸电极上的电化学行为是不可逆的且响应相对较弱，其氧化峰电位是486 mV，而在GR／GCE上的电化学行为是准可逆的且响应相对较强，其氧化峰电位是270 mV，氧化峰电位负移了216 mV，峰电流显著增大达到276 mA．由此可见，GR／GCE对邻苯二酚产生了明显的电催化作
用．
图4为5×10－4 mol／L的对苯二酚（HQ）分别在裸电极（a）和GR／GCE（b）上的循环伏安图．由此可见，对苯二酚在裸电极上氧化过电位较高（大于600 m V），而在GR／GCE上的电化学行为是准可逆的且响应相对较强，其氧化峰电位是145 m V，氧化峰电流显著增大达到257 mA．由此可见，GR／GCE对对苯二酚产生了明显的电催化作用．
图3 为5×10－4 mol／L CC在裸电极（a）和GR／GCE修饰电极（b）上的循
环伏安图Fig．3 Cyclic voltammograms of bare electrode（a）and GR／GCE （b）in 5×10－4 mol／L CC
图4 为5×10－4 mol／L HQ在裸电极（a）和GR／GCE修饰电极（b）上的循
环伏安图Fig．4 Cyclic voltammograms of bare electrode（a）and GR／GCE （b）in 5×10－4 mol／L HQ
2．4 最佳条件的选择
2．4．1 支持电解质及p H的选择实验比较了邻苯二酚和对苯二酚在相同p H值的不同缓冲溶液如醋酸缓冲溶液、磷酸缓冲溶液、硫酸缓冲溶液、KH 2 PO4－NaOH 缓冲溶液、Na2 HPO4－柠檬酸缓冲溶液中的电化学行为，发现邻苯二酚
和对苯二酚都在Na2 HPO4－柠檬酸缓冲溶液中表现出良好的电化学行为，二者
的氧化还原峰较好，峰电流较高．
配制p H5．4～6．0范围的 Na2 HPO4－柠檬酸缓冲溶液，研究了邻苯二酚和对苯二酚在GR／GCE上的电化学行为随p H值的变化情况．由图5可知，邻苯二
酚在Na2 HPO4－柠檬酸缓冲溶液中峰电位和峰电流随pH的变化并不明显，随pH的增大峰电位稍有负移且峰电流略有下降，因此本实验对邻苯二酚的测定底液pH值选择为5．6，由图6可知，对苯二酚在Na2 HPO4－柠檬酸缓冲溶液中峰
电位和峰电流随pH的变化明显，随pH的增大峰电流先增大后减小，在pH＝
5．8时峰电流达到最大，故本实验对对苯二酚的测定底液pH值为选择5．8．
图5 pH对邻苯二酚在GR／GCE上的循环伏安图影响Fig．5 Cyclic voltammograms of GR／GCE in CC solution with different p H注：a pH＝5．4，b pH＝5．6，c pH＝5．8，d pH＝6．0，扫描速度：100 m V／s．
图6 pH对对苯二酚在GR／GCE上的循环伏安图影响Fig．6 Cyclic voltammograms of GR／GCE in HQ solution with different pH注：a p H＝5．4，b p H＝5．6，c p H＝5．8，d p H＝6．0，扫描速度：100 m V／s．2．4．2 滴涂量的选择a．石墨烯浓度的选择在同一条件下分别滴涂1 mg／m L、3 mg／m L和5 mg／m L的石墨烯溶液在GCE电极上，测对苯二酚和邻苯二酚的响应，结果发现用3 mg／mL的石墨烯效果明显好一些．
b．石墨烯滴涂次数的选择在其它实验条件不变的情况下，在裸电极表面分别滴涂不同量的石墨烯悬浊液，当悬浊液的滴涂量由4～18μL（3 mg／m L）变化时，
氧化峰电流先增大后几乎不变最后略有减小，这可能是由于石墨烯厚度增加到一定程度而阻碍了电子的传递，故导致导电性变差．为了得到最佳峰电流和峰电位，邻苯二酚（图7）选择滴涂16μL，对苯二酚（图8）选择滴涂12μL．
图7 邻苯二酚的峰电流与石墨烯滴涂量的关系Fig．7 The relationship between the peak current of CC and dispensing the quantity of graphene注：石墨烯滴涂量分别为4，6，8，10，12，14，16，18μL．
图8 对苯二酚的峰电流与石墨烯滴涂量的关系Fig．8 The relationship between the peak current of HQ and dispensing the quantity of graphene注：石墨
烯滴涂量分别为4，6，8，10，12，14，16，18μL．
2．4．3 扫速的影响在其它条件不变的情况下，以不同的扫描速度分别对含邻苯
二酚和对苯二酚的溶液进行CV扫描，如图9和10所示．从图中可知，随扫描速度的增加，二者的氧化还原峰电流明显增大．邻苯二酚（图9）在20～160 m V
／s扫速范围内氧化还原峰电流与扫速的平方根呈良好的线性关系，线性回归方程为I Pa＝－0．209 03＋2．135E－4c，线性相关系数R＝0．998 6表明石墨烯
修饰电极／溶液界面上的电极反应为受扩散控制的电极过程，同样对苯二酚（图10）在20～160 m V／s扫速范围内氧化还原峰电流与扫速呈良好的线性关系，
线性回归方程为I Pa＝0．637 78＋1．222E－5c，相关系数R＝0．996 2，表明石墨烯修饰电极／溶液界面上的电极反应为受吸附控制的表面电极过程．
图9 GR／GCE在5．0×10－4 mol／L邻苯二酚溶液中不同扫描速度的循环伏安图（A）和峰电流与扫描速度的关系（B）Fig．9 Cyclic voltammograms of the GR／GCE in 5．0×10－4 mol／L CC（A）and the relation between the peak currentsand different speed（B）注：扫速分别为20（a），40（b），60（c），80（d），100（e），120（f），140（g），160（h）m V／s．
图10 GR／GCE在5．0×10－4 mol／L对苯二酚溶液中不同扫描速度的循环伏
安图（A）和峰电流与扫描速度的关系（B）Fig．10 Cyclic voltammograms of the GR／GCE in 5．0×10－4 mol／L HQ（A）and the relation between the peak currentsand different speed（B）注：扫速分别为20（a），40（b），60（c），80（d），100（e），120（f），140（g），160（h）m V／s．2．4．4 富集时间和富集电位的影响由于对苯二酚在电极上的反应主要受吸附过
程控制，所以每次测定前需要在选定电位条件下富集一段时间以达到良好的测定效果．研究不同富集时间对峰电流的影响（图11），随着富集时间的增大，峰电流
先增大后减小，最佳富集时间为20 s．研究不同富集电位对电流的影响（图12），随着富集电位的减小，峰电流先增大后减小，最佳富集电位为－1．0 V．
图11 对苯二酚富集时间与峰电流的关系Fig．11 The relationship between the peak current of HQ and deposit time
图12 对苯二酚富集电位与峰电流的关系Fig．12 The relationship between the
peak current of HQ and deposit electrodes
2．4．5 线性范围和检出限图13为在p H＝5．6的磷酸氢二钠－柠檬酸缓冲溶
液为底夜的条件下，石墨烯修饰电极在不同浓度的邻苯二酚溶液中的示差脉冲伏安（DPV）图．图14为在p H＝5．8的磷酸氢二钠－柠檬酸缓冲溶液为底夜的条
件下，石墨烯修饰电极在不同溶度的对苯二酚溶液中的示差脉冲吸附溶出伏安（DPADV）图．在5．0×10－6～1．0×10－4 mol／L溶度范围内，邻苯二酚
和对苯二酚的氧化峰与其浓度有良好的线性关系．对应的线性回归方程：邻苯二酚是I pa＝1．163 21 E－6＋0．029 44c；相关系数R＝0．998 2；检测限可达5．0×10－7 mol／L；对苯二酚是I pa＝2．264 17E－6＋0．335 82c；相关系数R＝0．997 7；检测限可达1．0×10－7 mol／L．
图13 不同浓度的邻苯二酚在GR／GCE上的DPV图（A）和峰电流和邻苯二酚浓度的关系（B）Fig．13 DPV for different concentrations of CC at the GR／GCE（A）and the relationship between the peak currents and concentrations（B）注：浓度分别为（a）4．0×10－6，（b）8．0×10－6，（c）2．0×10－5，（d）4．0×10－5，（e）6．0×10－5，（f）8．0×10－5，（g）1．0×10－4 mol／L．
图14 不同浓度的对苯二酚在GR／GCE上的DPV图（A）与峰电流和对苯二酚浓度的关系（B）Fig．14 DPV for different concentrations of HQ at the GR／GCE（A）and the relationship between the peak currents and concentrations（B）注：浓度分别为（a）4．0×10－6，（b）8．0×10－6，（c）2．0×10－5，（d）4．0×10－5，（e）6．0×10－5，（f）8．0×10－5，（g）1．0×10－4 mol／L．
2．4．6 邻苯二酚和对苯二酚的同时测定图15为在p H＝5．8的磷酸氢二钠－
柠檬酸缓冲溶液为底夜的条件下，裸电极和石墨烯修饰电极分别同时测定2×10－
4 mol／L同浓度的邻苯二酚和对苯二酚溶液的DPV图，可知裸电极上出现一个
小峰且完全不能将邻苯二酚和对苯二酚分开，而GR／GCE的峰电流明显增加而且能够很好的将邻苯二酚和对苯二酚的峰分开，这表明石墨烯修饰电极对邻苯二酚和对苯二酚的分离效果很好．
图15 裸电极（a）和石墨烯修饰电极（b）同时测定邻苯二酚和对苯二酚的DPV
图Fig．15 DPV for simultaneous determinnation of HQ and CC with the bare electrode and the GR／GCE in phosphate solution注：浓度为2×10－4 mol／L．
图16 不同浓度的HQ和CC同时在GR／GCE上的DPV图（A）以及峰电流与CC（图C）和HQ（图B）的线性关系Fig．16 DPV for different concentrations of HQ and CC at the GR／GCE（A）and the relationship between the peak currents and concentrations of CC（B）and HQ（C）注：浓度分别为（a）4．0×10－5，（b）8．0×10－5，（c）2．0×10－4，（d）4．0×10－4，（e）6．0×10－4，（f）8．0×10－4，（g）1．0×10－3 mol
／L．
图16为在p H＝5．8的磷酸氢二钠－柠檬酸缓冲溶液为底夜的条件下，石墨烯
修饰电极对不同溶度的CC和HQ同时测定的DPV图．在4．0×10－5～
1．0×10－3 mol／L浓度范围内，CC和 H Q的氧化峰均与浓度成良好的线性关系．对应的线性回归方程：对苯二酚是I pa＝1．139 29E－6＋0．016 77c；相
关系数R＝0．999 6；邻苯二酚是I pa＝8．810 1E－7＋0．017 15c；相关系数R＝0．998 4．
2．4．7 稳定性和重现性使用石墨烯修饰电极分别平行测定20次1×10－4 mol
／L的邻苯二酚和对苯二酚，峰电流基本稳定，邻苯二酚的相对标准偏差为2．5%，对苯二酚的相对标准偏差为2．6%，由此可以说明体系重现性良好，对
比新制备的石墨烯修饰电极，分别使用放置一周后，15 d后以及一个月后的电极
测定同一浓度的邻苯二酚和对苯二酚溶液，其峰电流无明显变化，表明石墨烯修饰电极具有较长的使用寿命和良好的稳定性，可以用于实际样品的分析测定．2．4．8 干扰实验本实验在已选定的最佳条件下考察了一些废水中常见的离子对
2×10－5 mol／L邻苯二酚和对苯二酚溶液进行测定的影响，误差控制在±5%以内，100倍的Ca2＋、Al 3＋、Zn2＋、Fe3＋、Fe2＋、K＋、Ag2＋、Cl－、
NO3－、SO24－等离子以及VB1、VC、半胱氨酸、赖氨酸、葡萄糖、对硝基苯酚、尿酸等常见酚类物质对邻苯二酚和对苯二酚的测定不造成干扰．
2．4．9 模拟水样的测定取叠翠湖中的水样配制不同溶度邻苯二酚和对苯二酚的
模拟废水，用 G R／GCE 在－0．2～0．8 V 电位范围内，100 m V／s扫数
下测定峰电流，用加标回收法获得模拟废水中邻苯二酚和对苯二酚含量，平行三次，结果见表1和表2．由此可见，测定邻苯二酚的回收率在98．3%～114．3%之间，相对标准偏差在0．2～3．0范围内，对苯二酚的回收率在92．5%～108．6%之间，相对标准偏差在0．6～3．5范围内．
表1 不同浓度的邻苯二酚混合液的回收率Table 1 Recoveries of CC with different concentrations样号原始量／（1×10－5 mol／L）加入量／（1×10－5 mol／L）测得量／（1×10－5 mol／L）回收率／% 相对标准偏差／%1 2．0 1．0 3．01 100．9 3．0 2．0 4．28 114．3 1．2 3．0 5．17 105．7 1．1 2 4．0 1．0 4．98 98．3 0．2 2．0 6．21 110．5 1．5 3．0 7．18 105．9 0．3
表2 不同浓度的对苯二酚混合液的回收率Table 2 Recoveries of HQ with different concentration样号原始量／（1×10－5 mol／L）加入量／（1×10
－5 mol／L）测得量／（1×10－5 mol／L）回收率／% 相对标准偏差／%1 2．0 1．0 2．92 92．5 2．8 2．0 4．02 108．6 1．1 3．0 5．07 102．1
0．7 2 4．0 1．0 5．05 104．6 3．5 2．0 6．03 101．3 1．0 3．0 6．89 96．5 0．6
致谢
感谢国家自然科学基金委的资助（国家自然科学基金21075096，21275113）．参考文献：
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速差动力学分光光度法同时测定苯酚和邻苯二酚 摘要：本文根据3-甲基-2-苯并噻唑腙（MBTH）与酚发生偶合反应生产稳定有色配合物的特点，选取以MBTH为显色剂的显色体系，对废水中多组分酚的复合可见光谱运用化学计量学法进行解析。该反应速率适中，苯酚和邻苯二酚的线性范围为0.30-3.0 g/mL、0.2-1.8 g/mL。 关键词：苯酚邻苯二酚MBTH 速差动力学化学计量学 一、实验原理 目前测定苯酚、邻苯二酚的常用方法主要有光度法[1-3]，高效液相色谱-荧光检测法[4]，流动注射双安培法，催化动力学法，荧光光度法，毛细管安培法。对于动力学同时测定酚类还比较少，而动力学研究的最大优点是不需分离就能测定物质的含量且能够测定光谱重叠严重的物质，这就避免其他物质的干扰。 显色剂3-甲基苯骈噻唑啉-2-酮腙（MBTH）在硫酸介质和硫酸铈铵作用下，催化氧化生成失电子和质子的产物，进而与两种酚发生偶联反应，生成两种不同的紫红色化合物。实验采集了300～600nm间的动力学-吸光度数据，构成量测矩阵，并采用偏最小二乘（PLS）对测量数据进行解析。 二、结果与讨论 1.吸收光谱及动力学曲线 在硫酸介质和硫酸铈铵的作用下，苯酚和邻苯二酚与显色剂MBTH反应生成了两种不同的紫红色化合物，其最大吸收波长分别在509nm和505nm，两种物质的吸收光谱重叠比较严重（图1a），用普通的热力学方法很难进行两组分的同时测定。而在最大吸收波长处苯酚和邻苯二酚与MBTH反应的灵敏度和速度均有一定的差异（图1b），因此利用速差动力学方法能够实现不经分离的两组分同时测定。 2.温度对反应的影响 实验考察了25oC，30oC，35oC，40oC，45oC，50oC，55oC的动力学反应。实验结果表明温度升高时，苯酚和邻苯二酚与MBTH的反应速度也加快，反应的灵敏度也相应的增大。但考虑到MBTH在温度较高时其氧化变质的速度也会加快，故选择反应温度为30oC作为反应的最佳温度，此温度下反应速率和灵敏度适中。 3.MBTH对反应的影响 实验考察了MBTH的浓度对反应的影响。实验结果表明随着MBTH浓度增
壳聚糖石墨烯修饰电极电化学工作原理 壳聚糖石墨烯修饰电极电化学工作原理 电化学技术是分析研究和利用电化学现象的一门技术。它的原理是利用溶液中的离子在电极上进行物质转移和电荷转移，继而实现电量的传递，这种技术现在在许多领域中应用广泛。本文将介绍壳聚糖石墨烯修饰电极电化学工作原理。 一、壳聚糖石墨烯修饰电极的制备与性质 壳聚糖石墨烯是一种由壳聚糖和石墨烯组成的复合材料。它的制备方法通常采用还原法，即通过还原还原剂，将石墨烯氧化物还原成还原态石墨烯，并将其与壳聚糖共混，再使用溶液法制备而成。壳聚糖石墨烯修饰电极在电化学研究中有着广泛的应用，这是因为它有以下性质： 1. 因为石墨烯的存在，壳聚糖石墨烯修饰电极的比表面积相对较大，表面活性位点也相对比较多。 2. 由于其表面的阴离子官能团，壳聚糖石墨烯修饰电极在电解质中存在较好的亲和力，能够促进其与电解质之间的电子转移，从而提高电化学反应的效率。 3. 壳聚糖的存在还使得壳聚糖石墨烯修饰电极对于某些离子有着非常好的选择性吸附能力。 二、壳聚糖石墨烯修饰电极电化学工作原理
电化学研究中，壳聚糖石墨烯修饰电极主要有两个重要作用：一是能 够大幅度增加电化学反应速率，二是可以使电化学反应发生在低电位下。 具体来说，壳聚糖石墨烯修饰电极在电化学研究中，通常采用三电极 系统，包括工作电极、参比电极、计时电极。当施加一定的电位时， 电解质中的阳离子和阴离子将在壳聚糖石墨烯修饰电极表面分别还原 和氧化，这会产生一定的电流，通过检测这种电流，可以计算出反应 的速率。壳聚糖的存在还能够促使电化学反应在更低的电位下发生， 这一点尤其重要，因为相对于传统的电化学技术而言，低电位下的反 应能够更好地保护电极，而且使电化学反应的选择性更好。 三、壳聚糖石墨烯修饰电极的应用 由于壳聚糖石墨烯修饰电极具有以上优异的性能，因此可在生物成像、电化学传感器、生物传感器等领域中得到广泛的应用。当然壳聚糖石 墨烯修饰电极产品的应用也越来越广泛，如使用于无损检测材料、药 物快速检测等。 四、壳聚糖石墨烯修饰电极电化学反应的限制 壳聚糖石墨烯修饰电极同时也存在一些限制。首先，它的制备过程比 较复杂，制备成本也会比较高。其次，在某些情况下，壳聚糖石墨烯 修饰电极的离子选择性并不是非常好，可能会对其应用造成一些不利 的影响。 结论 壳聚糖石墨烯修饰电极是一种具有优秀性质的电化学材料，它的应用
石墨烯修饰电极同时测定邻苯二酚和对苯二酚 万其进;廖华玲;刘义;魏薇;舒好;杨年俊 【摘要】制备石墨烯玻碳修饰电极,进而采用循环伏安法、交流阻抗等电化学方法对该电极进行表征,研究该石墨烯修饰电极在邻苯二酚和对苯二酚上的电化学行为.结果表明,在石墨烯修饰电极上邻苯二酚的氧化峰电位和还原峰电位分别是270 mV和161 mV,对苯二酚氧化峰电位和还原峰电位分别是145mV和64 mV,由于邻苯二酚和对苯二酚的氧化峰电位大约相离125 mV,还原峰大约相离97 mV,因此适合同时检测邻苯二酚和对苯二酚.邻苯二酚和对苯二酚的浓度在5.0×10-6～1.0×10-4 mol/L范围内与峰电流分别呈良好的线性关系；且在8.0×10-5～ 1.0×10-3 mol/L范围能同时检测邻苯二酚和对苯二酚,邻苯二酚的检测限可达5.0×10-7 mol/L,对苯二酚的检测限可达1.0×10-7 mol/L.该石墨烯修饰电极可作为电化学传感器用于邻苯二酚和对苯二酚的含量同时测定及环境水体中实际样品的分析.%A novel graphene modified glassy carbon electrode was fabricated. The resulting substrates were characterized by Cyclic Voltammetry and EIS in [Fe (CN)6 ]3-/4- solution and showed the electrochemical behavior of catechol and hydroquinone on the graphene modified glassy carbon electrode. Experiment result shows that the catechol oxidation peak potential is 270 mV and reduction peak potential is 161 mV, and the hydroquinone oxidation peak potential is 145 mV and reduction peak potential is 64 mV on the graphene modified electrode, respectively. The oxidation peak potential distance is about 125 mV and the reduction peak potential distance is about 97 mV of catechol and hydroquinone which are suited for the simultaneous detection. Catechol and hydroquinone have
纳米Cu2O-还原石墨烯复合修饰玻碳电极用于多巴胺的检测贺全国;李广利;刘军;刘晓鹏;梁静;邓培红 【期刊名称】《食品科学》 【年(卷),期】2018(039)020 【摘要】通过电化学还原法制备纳米Cu2O/还原石墨烯复合修饰电极(Cu2O-reduced graphene oxide nanocomposite modified glass carbon electrode,Cu2O-RGO/GCE),用于多巴胺(dopamine,DA)的检测.采用扫描电镜和X-射线粉末衍射仪对不同修饰电极进行微观形貌表征,进一步优化电化学还原条件和测定DA实验条件.此外,通过循环伏安法考察DA在裸电极及RGO或Cu2O-RGO上的电化学响应.Cu2O-RGO/GCE实现抗坏血酸(ascorbic acid,AA)、DA和尿酸(uric acid,UA)氧化峰的有效分离,AA-DA和DA-UA的氧化峰电位差分别为204 mV和144 mV.该修饰电极检测的线性范围为1×10-8～1×10-6 mol/L和1×10-6～8×10-5 mol/L,检出限为6.0×10-9 mol/L.该修饰电极用于盐酸多巴胺注射液和血清中DA的含量测定,获得结果较好. 【总页数】7页(P308-314) 【作者】贺全国;李广利;刘军;刘晓鹏;梁静;邓培红 【作者单位】湖南工业大学生命科学与化学学院,湖南株洲 412007;湖南工业大学生命科学与化学学院,湖南株洲 412007;湖南工业大学生命科学与化学学院,湖南株洲 412007;湖南工业大学生命科学与化学学院,湖南株洲 412007;湖南工业大学生命科学与化学学院,湖南株洲 412007;衡阳师范学院化学与材料科学学院,湖南衡阳 421008
碳纳米材料在修饰电极领域的应用 谷飞;鲍昌昊;黄蓉萍;马静芳;李元;李梅;程寒 【摘要】Carbon nanomaterials have received great interest because of their unique mechanical, electrical, and chemical properties.Especially, some kinds of novel carbon materials including carbon nanotubes and graphene due to great specific surface area, high conductivity, and good biocompatibility become research focus.Carbon nanomaterials have showed their unique advantages for modified electrodes in electrochemical field.Carbon nanomaterial modified electrode has high sensitivity, selectivity and good medium ellect.This paper mainly review the research and application of carbon nanomaterials including carbon nanotubes, graphene, fullerene, and nanodiamond to modified electrodes.%碳纳米材料具有良好的力学、电学及化学性能等特点,被人们广泛研究,特别是具有大比表面积、高的电导率和良好生物相容性的碳纳米管和石墨烯更是研究的热点, 在电化学领域显示出独特的优势.采用碳纳米材料修饰的电极具有高灵敏度、高选 择性及优良的媒介作用.主要阐述了碳纳米材料在修饰电极领域中的应用,从功能及应用上重点探讨了近年来碳纳米管、石墨烯、富勒烯、纳米金刚石等碳纳米材料在修饰电极领域的研究进展. 【期刊名称】《化学研究》 【年(卷),期】2017(028)002 【总页数】6页(P263-268)
酚类物质在鲁米诺-硝酸银-纳米金体系中化学发光行为研究毛丽惠;李晓严;李保新 【摘要】Luminol-AgNO3-gold nanoparticles system has a strong chemical luminescence(CL) phenomena.When polyphenol compounds are added in the system, the cheminescence signals have different degrees of change.-OH in the phenolics can interact with the nanometer gold, and the interaction is related to the number and location of-OH in the phenolic https://www.doczj.com/doc/fa19222574.html,bined with the flow injection chemiluminescence method, hydeoquinone, catechol and phthalate were determined.The detection limits are 4.0×10-11, 8.0×10-10, 2.6×10-9 g/mL, respectively.The method was successfully used to determine catechol in water.The recovery is 97.5%-105%, and the relative standard derivations (RSD) is 1.4%-2.5%.The possible mechanism of the CL reaction was discussed, and the CL method for determination of the polyphenol compounds was proposed.%鲁米诺-硝酸银-纳米金体系有很强的化学发光现象.当向该体系中加入酚类物质,化学发光信号有不同程度的变化.研究发现,酚类物质的-OH可以与纳米金产生相互作用,相互作用的大小与酚类物质所含的-OH数目、位置有关.结合流动注射化学发光法对对苯二酚、邻苯二酚、邻苯三酚进行了测定,检出限分别为4.0×10-11,8.0×10- 10,2.6×10-9 g/mL.用加标回收法测定了自来水中的邻苯二酚,回收率在 97.5%~105%,相对标准偏差在1.4%~2.5%,结果满意.初步讨论了酚类物质对此体系化学发光强度影响的机理,建立了测定多酚类物质的化学发光分析新方法. 【期刊名称】《发光学报》
聚谷氨酸修饰电极同时检测对苯二酚和邻苯二酚 王春燕;由天艳;田坚 【摘要】Glassy carbon electrode was modified with poly(glutamic acid) films by electrochemical polymerization of glutamic acid monomer. Poly(glutamic acid) films showed good adherence to the electrode surface. The effects of various experimental conditions such as polymerization potential,circles and scan rate were studied as for the electrochemical polymerization process. The performance of modified electrode was characterized by cyclic voltammetry (CV). Poly(glutamic acid) modified electrode showed an excellent electrocatalytic ability towards the redox of hydroquinone and catechol with a decrease of the overpotential and the improvement of the redox peak current. In 0.1 mol/L PBS (pH 7. 0), hydroquinone and catechol could be simultaneously determined on the modified electrode by CV and differential pulse votammetry (DPV) techniques. The DPV response of two compounds increased linearly with the concentration in the range of 5.0 × 10-6 - 1.0 × 10-4 mol/L,and the detection limit s (S/N=3) were 1. O× 10-6 mol/L. Moreover, the modified electrode exhibited good repeatability and long-time stability. It was successfully used to determine hydroquinone and catechol in waste water samples with recoveries between 99.6 ％ and 103.3 ％ and the relative standard derivations (RSD) between 1.2％ and 2.3％.%以谷氨酸单体为初始试剂,利用电化学聚合方法制备得到聚谷氨酸修饰电极.考察了电化学聚合条件(电位、扫速及扫描圈数)对修饰电极的影响,运用电化学方法对所制备的修饰电极进行了表
邻-间-对苯二酚固液平衡测定与关联 魏东炜;李复生;张文想 【期刊名称】《化学工业与工程》 【年(卷),期】2004(21)3 【摘要】采用差示扫描量热法测定了邻苯二酚与间苯二酚、邻苯二酚与对苯二酚、间苯二酚与对苯二酚二元固液平衡数据,同时绘制出相应的简单低共熔型二元相图.低共熔组成和温度为:邻苯二酚(1)+间苯二酚(2),x1=0.5077,336.3K;邻苯二酚(1)+ 对苯二酚(3),x1=0.7879,365.8K;对苯二酚(3)+间苯二酚(2),x3=0.2305,366.1K.采 用Wilson方程关联,标准偏差分别为0.48K,0.48K和0.56K. 【总页数】4页(P227-230) 【作者】魏东炜;李复生;张文想 【作者单位】天津大学石油化工技术开发中心,天津,300072;天津大学石油化工技 术开发中心,天津,300072;北京燕山石油化工股份有限公司树脂应用研究所,北 京,102500 【正文语种】中文 【中图分类】TQ243.1+2;Q645.16+1 【相关文献】 1.同时测定邻、间、对苯二酚色谱试验条件研究 [J], 李淑军;余煜棉 2.卡尔曼滤波紫外光度法同时测定邻、间、对苯二酚 [J], 陈玉銮;孟玮;周祝敏;于 文涛
3.邻、间、对苯二酚磷酰化产物的电喷雾电离质谱研究 [J], 陈晓岚;郁有祝;卢建莎;郭蕾;屈凌波;赵玉芬 4.岭回归法同时测定邻、间、对苯二酚 [J], 李淑军;余煜棉 5.利用物质磁化性质定性分析邻间对苯二酚同分异构体 [J], 孙作达;刘志强;沈吉敏;齐飞;曲新 因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买
电化学传感器用碳材料的制备及应用综 述 摘要：近年来电化学传感器由于对痕量物质检测敏感，被广泛应用于环境保护监测及医学检测等相关领域，由于碳材料具有成本低廉、检测灵敏度高、操作简单等优势，使其在电化学传器的制备过程脱颖而出。本文综述了新型碳纳米材料、改性碳材料的制备及其修饰电极用作电化学传感器在痕量检测方面的作用。 关键词：传感器、改性、氮 良好的导电、导热性，比表面积大是新型碳纳米材料具有的显著特征，使其能满足电化学传感器的性能需求，为了提高进一步碳纳米材料的电催化活性、稳定性、检测灵敏度等高性能电化学传感器需求，研究者采用不同类型的原子、分子等对碳材料进行掺杂，发现改性后的碳材料性能有明显的提升。相比于传统化学的测定方法，成本低，操作简单，灵敏度高等优势成为改性碳材料修饰电极的一大特点。 目前关于改性碳材料的研究很多，普遍应用于一些环境或人体体液中微量物质含量的测定。本文对新型碳纳米材料（碳纳米管、石墨烯和多孔碳）的制备方法，单独氮掺杂碳材料和复合材料掺杂碳材料的制备及其修饰电极作为电化学传感器在微量物质含量测定方面的应用进行详细的介绍。 1、改性碳材料在电化学传器的制备过程的应用 应用于电化学传感器中的碳材料能够促进电子的移动和降低电化学氧化还原中的过电位作用[1]。由于通过物理化学的方法对原型碳材料（新型碳纳米材料如碳纳米管、石墨烯、多孔碳等）进行改性掺杂其他类型的原子、分子等，使之提高电化学传感器的性能。 1.1碳纳米管
碳纳米管具有高比表面积，良好的导电和机械性能，在电化学领域前景广阔。碳纳米管的制备有两种方法：一是电弧放电、激光烧蚀法等热处理法，二是化学 气相沉积法[2]。 电弧放电、激光烧蚀法是利用电弧放电或激光烧蚀将石墨加热到3000-4000℃，使碳原子挥发，从而生成碳纳米管[2]。但热处理的方法制得的碳纳米 管副产物较多，为了解决这个问题，在使用电弧法的过程中，Ebbesen[3]等人发 现采用在空气中加热的方法可以除去副产物，制得纯的多壁碳纳米管。 Bethune[4]等人发现加入金属催化剂可以除去副产物，制备单壁碳纳米管。而在 采用激光烧蚀法时，Smalley[5]等人发现只要将生长出来的粗产品在硝酸溶液中 回流，就能将副产物除去，制备单壁碳纳米管。 化学气相沉积法是在管式炉中通入碳氢化合物气体，并且将温度加热至500-1000℃的范围内，在过渡金属纳米颗粒催化剂的作用下即可制备碳纳米管[2]。 虽然通过化学气相沉积法制得的碳纳米管容易出现结构缺陷，但是它的反应条件 相比于热处理法更温和，可大规模生产，因而被广泛应用[6]。 1.2石墨烯 石墨烯是一种单层石墨结构的二维晶体，常被用作电极材料[7]。石墨烯的 制备方法有两类，一是利用物理或化学的方法，剥离得到单层或少层石墨烯，二 是通过化学反应合成石墨烯片层[8]。 机械剥离法和剥离碳纳米管法都是通过物理方法制得石墨烯，虽然制得的石 墨烯质量好，但产率低[8]。剥离氧化石墨法是通过化学方法进行氧化制得氧化 石墨，再经过超声震荡和还原处理[8]。由于该方法相对成本便宜，产率高，是 目前应用于制备石墨烯的主要方法[2]。 化学气相沉积法采用催化使碳源和气态条件下发生反应制备石墨烯[8]，该 法质量高，成本也高[6]。外延生长法是利用硅原子比碳原子升华速度快的原理，一般以碳化硅为原料，在高温低压的条件下，硅升华只留下碳在表面，再经过重 构生长就可制得石墨烯[2]。但通过这种方法制得的石墨烯质量低[8]。
多巴胺和甘氨酸相互作用的电化学研究 刘蒙蒙;刘涛;郁章玉 【摘要】Graphene modified platinum electrode was prepared,and the electrochremical behaviors of dopamine was studied on the bare and modified platinum electrode. Furthermore, the impact of glycine on dopamine was studied with the two kinds of working electrodes. Experimental results show that glycine can hinder the oxidation of dopamine through weakening the electron-donating ability of dopamine by some means in the electrolyte. And the interaction behaves as that glycine can decrease the oxidation and reduction current sharply and increase the gap between oxidation potential and reduction potential. The graphene modified electrode has excellent catalytic properties for redox of dopamine.%制备了石墨烯修饰铂电极，研究了多巴胺在裸铂电极和修饰铂电极上的电化学行为，并且进一步研究了电解液中存在的甘氨酸对多巴胺电化学行为的影响。实验结果表明，电解液中的甘氨酸会减弱多巴胺的给电子能力，抑制其发生氧化，这种作用主要体现为氧化还原电流明显减小和氧化还原电位差稍有增大。石墨烯修饰铂电极对多巴胺有明显的催化作用。 【期刊名称】《济宁学院学报》 【年(卷),期】2014(000)003 【总页数】4页(P5-8) 【关键词】裸铂电极;石墨烯;修饰铂电极;多巴胺;甘氨酸
电活化玻碳电极循环伏安法测定对苯二酚的研究 张东霞;薛蛟玉 【摘要】研究简化电极处理过程测定环境水样中对苯二酚含量的效果.以电活化的玻碳电极为工作电极,采用循环伏安法测定环境水样中对苯二酚的含量.结果表明,电活化的玻碳电极对对苯二酚的氧化还原反应有明显的电催化作用,对苯二酚的氧化还原峰电流与其浓度在1×10-6～l × 10-4 mol/L范围内呈现良好的线性关系.电活化的玻碳电极具有良好的重现性,用该方法测定了环境水样中对苯二酚的含量,回收率为93.8％～103.6％,结果令人满意.从而建立一种简便、快速、准确的测定环境中对苯二酚含量的方法. 【期刊名称】《应用化工》 【年(卷),期】2016(045)006 【总页数】4页(P1187-1190) 【关键词】对苯二酚;循环伏安法;玻碳电极;测定 【作者】张东霞;薛蛟玉 【作者单位】西京学院应用理学系,陕西西安710123;西京学院应用理学系,陕西西安710123 【正文语种】中文 【中图分类】TQ150.1;TQ160.9;O657.1 对苯二酚在化工领域用途广泛，是制造有机染料及医药的重要原料，常用作洗发液中氧化染料，也用作照相的显影剂、橡胶的抗氧化剂及洗涤剂的稳定剂。但对苯二
酚具有毒性，残余废弃物进入环境，会对环境造成污染，并且难以降解[1]。通过 吸入，经皮吸收等方式进入人体，会损害人体健康，重度中毒可导致死亡[2]。因此，环境中对苯二酚的测定一直是环境监测工作人员研究的热点。 目前测定对苯二酚的方法有高压液相色谱法[3]、电化学分析法[4-6]、光度法[7]、化学发光法[8]等。其中电化学方法由于其操作简便、灵敏度高、反应快速等优点，成为环境检测中最常用的分析技术。玻碳电极是电化学分析中使用最广泛的碳材料基础电极，具有电势适用范围宽、硬度高和热膨胀系数小等特点。但玻碳电极表面性质不稳定，每次使用前经过打磨、清洗，仍不能满足对灵敏度要求较高的分析测试。通过化学修饰的方法改善玻碳电极的性能已有诸多报道[9-14]。但是制备修饰电极的过程较难控制，重现性较差。电活化处理玻碳电极，不仅操作简便，还可以改善测试信号的重现性。文献指出[15-17]，玻碳电极在高电位氧化时，表面产生 的多孔性氧化物相有助于吸附官能团。在酸性和中性溶液中电化学活化使电极表面羧基、酚基等含氧功能团浓度大大增加，这些活性基团加快了参加反应的电子传递速率。 本文研究表明，在磷酸缓冲溶液中阳极氧化预处理的玻碳电极，对对苯二酚的吸附能力和电子传导明显增强，显示出明显的氧化还原峰电流。据此，建立了测定对苯二酚的循环伏安法。 1.1 试剂与仪器 对苯二酚、磷酸氢二钠、磷酸二氢钾、硝酸、氢氧化钠、氯化钾、硝酸钾、无水乙醇均为分析纯；实验用水为去离子水。 电化学测定的三电极系统(以电活化的CHI104型玻碳电极(Φ3 mm)为工作电极，CHI111型Ag/AgCl电极或CHI150型饱和甘汞电极为参比电极、CHI115型铂 丝电极为辅助电极)；CHI660E型电化学工作站；KQ520DE型超声波清洗机；pHS-3C型酸度计。
聚L-白氨酸-碳纳米管修饰电极同时检测对苯二酚和邻苯二酚郭宇恒;王鸿达;徐润学;陈燊;李清禄;郑新宇 【摘要】用Nafion将单壁碳纳米管(SWCNT)固定到玻碳电极(GCE)上,再利用电化学聚合方法将L-白氨酸(L-LEU)聚合到SWCNT/GCE上,制备得到poly L-LEU/SWCNT/GCE修饰电极.采用循环伏安法(CV)、差分脉冲伏安法(DPV)和电化学交流阻抗法(EIS)研究了对苯二酚(HQ)、邻苯二酚(CC)共存时,二者在修饰电极上的电化学行为.结果表明:此修饰电极对HQ和CC有很好的电催化和分离作用.二者在修饰电极上的氧化还原峰电流与GCE相比显著增强,HQ和CC的氧化峰电位差和还原峰电位差分别为124 mV和131 mV.HQ和CC的检测线性范围分别为2.0×10-7～1.0×10-4、5.0× 10-7～1.0×10-4mol/L.检出限分别为8.0×10-8、1.0×10-7mol/L.制备的修饰电极重现性、稳定性良好.在模拟废水中采用该修饰电极对HQ和CC进行检测,结果满意. 【期刊名称】《分析测试学报》 【年(卷),期】2014(033)003 【总页数】6页(P318-323) 【关键词】单壁碳纳米管;聚L-白氨酸;修饰电极;对苯二酚;邻苯二酚 【作者】郭宇恒;王鸿达;徐润学;陈燊;李清禄;郑新宇 【作者单位】福建农林大学生命科学学院,福建福州350002;福建农林大学生命科学学院,福建福州350002;福建农林大学生命科学学院,福建福州350002;福建农林大学生命科学学院,福建福州350002;福建农林大学生命科学学院,福建福州350002;福建农林大学生命科学学院,福建福州350002
石墨烯复合材料在废水行业中的应用 石墨烯复合材料具有高电荷载流子迁移率，大表面积以及良好的生物相容性，使得石墨烯复合材料成为废水净化方面的抱负材料。按复合组分的不同，可将石墨烯复合材料分为石墨烯-纳米粒子复合材料(石墨烯与纳米粒子复合)、石墨烯-聚合物复合材料(石墨烯作为添加材料或载体与聚合物进行复合)、石墨烯-碳基材料复合材料(石墨烯与碳纳米管、富勒烯等组装形成复合材料)。此外，石墨烯还可以与高分子材料、金属氧化物等其它物质组成复合材料。 1、石墨烯-纳米复合材料在废水处理中的应用 Cheng等通过Hummers法制得氧化石墨烯(GO)，然后对GO进行功能化，最终采纳水热法以TETA为还原剂制备了还原的氧化石墨烯/Ag纳米颗粒复合物，该复合物对痕量浓度的Cu2+、Cd2+和Hg2+的检测限分别为10～15M、10～21M和10～29M。因此，其可用于检测痕量重金属离子的传感器上。Lingamdinne等制备的磁性氧化石墨烯的纳米复合材料(MGO)具有优异的磁特性、高比表面积、高化学稳定性等特点，已被广泛用于从水性环境中去除重金属、放射性核素和有机染料。Jabeen等通过在氩气氛下氧化石墨烯和氯化铁的硼氢化钠还原制备纳米零价铁纳米颗粒石墨烯复合物(G-nZVI)，通过吸附试验测得6wt%GO负载量的G-nZVI复合材料对Pb(II)的吸附力量最大。 2、石墨烯-聚合物复合材料在废水处理中的应用 石墨烯聚合物复合材料具有优异的导电性、机械性、储能性等性能，可实现对污水的检测与处理。2022年Ruoff等首次报道了石
墨烯/聚苯乙烯复合材料。随后，石墨烯/聚合物复合材料的相关讨论取得了飞速进展，进而成为讨论热点。石墨烯/聚合物复合材料可通过原位聚合法、溶液共混法、熔融共混法制得。Shao等采纳原位聚合技术合成了聚苯胺改性氧化石墨烯(PANI/GO)复合材料，并应用于水溶液中预浓缩U(VI)。PANI/GO复合材料对U(VI)的最大吸附力量在pH值=5.0时达到1960mg/g，在pH值=3.5时达到610mg/g，比传统吸附剂和纳米材料高出两个数量级。PANI/GO复合材料对高浓度盐具有抱负的耐受性，并且具有良好的再生循环利用性能。因此，PANI/GO复合材料在核燃料水溶液中提取U(VI)和清除环境污染方面具有很好的应用前景。Saleh等制得石墨烯/聚酰胺复合材料，该复合材料吸附性能好，再生效率高，对水溶液中的Sb(III)有很高的吸附力量(158.2mg/g)，因此可作为Sb(III)去除的新型吸附剂。Hu等制备了石墨烯氧化物/聚吡咯(GO/PPY)复合材料，这种材料对苯酚和苯胺的吸附力量特别高，并且通过乙醇对苯酚和苯胺的解吸可再生出GO/PPY复合材料，而且吸附力量没有明显下降，因此可循环使用。Zheng等采纳漆酚与氧化石墨烯(GO)片反应并聚合，形成由聚合物骨架连接的3D石墨烯聚漆酚(3D-PU-G)。与传统的3D-G相比，3D-PU-G 复合材料疏水性、吸附力量、机械强度和可回收性均有显著提高，特别适合用于水的净化。例如，3D-PU-G在20kPa以上具有较高的稳定性和强度，并且对水中的各种有机溶剂和油的吸附力量较3D-G也提高了1.62～1.97倍。在运行100多个循环后，3D-PU-G复合材料依旧表现出高度稳定的强度和吸附力量，而3D-G复合材料仅仅只能运
氟化石墨烯对聚酰亚胺复合薄膜力学性能的影响 白瑞;刘皓;高平强;卢翠英;刘晓菊 【摘要】采用溶液共混法制备了聚酰胺酸/氟化石墨烯混合溶液,然后通过流延涂膜和阶梯升温的方法制备了不同含量的聚酰亚胺/氟化石墨烯(PI/FG)复合薄膜,研究了PI/FG复合薄膜的晶相结构和物质结构以及不同掺杂量的氟化石墨烯对PI/FG复合薄膜的力学性能的影响.结果表明,制备了聚酰亚胺/氟化石墨烯复合薄膜,且氟化石墨烯含量越高聚酰亚胺的力学性能越好,当氟化石墨烯质量分数为1.0％时,PI/FG 复合薄膜的拉伸强度、弹性模量、断裂伸长率可分别高达237.26 MPa、4.23 GPa和5.58％. 【期刊名称】《河南科学》 【年(卷),期】2018(036)012 【总页数】5页(P1910-1914) 【关键词】聚酰亚胺;氟化石墨烯;复合薄膜;力学性能 【作者】白瑞;刘皓;高平强;卢翠英;刘晓菊 【作者单位】榆林学院化学与化工学院,陕西榆林 719000;榆林学院化学与化工学院,陕西榆林 719000;榆林学院化学与化工学院,陕西榆林 719000;榆林学院化学与化工学院,陕西榆林 719000;榆林学院化学与化工学院,陕西榆林 719000 【正文语种】中文 【中图分类】TB332
聚酰亚胺作为一种重要的工程塑料，具有耐高、低温，耐化学腐蚀性，机械强度高，绝缘性好，化学性质稳定，合成方法多等优异性能，在航天航空、电子电气及工业机械等领域中广泛应用［1-5］.具有低介电常数的聚酰亚胺薄膜可以有效缓解当今微电子领域超大规模集成电路中由于信号在传输过程中产生的RC延迟、串扰、能耗大、噪声高等问题［6］.目前，制备低介电聚酰亚胺薄膜的方法大致归纳为三种：①引入纳米分散的空气；②改变聚酰亚胺本体结构；③填充低介电常数材料［7-10］.通过聚酰亚胺中引入多孔结构制备低介电常数聚酰亚胺是目前研究的热点之 一［11-14］.但是多孔薄膜仍存在着严重问题：结构容易坍塌，力学性能差，不 利于加工，而且会带来吸潮性上升导致器件性能下降等［15-16］.采用石墨烯［17］的新型衍生物——氟化石墨烯［18-22］引入强电负性的氟原子可以降低 聚酰亚胺分子的电子和离子极化率，从而达到降低PI介电常数的目的.此外，通过填充氟化石墨烯这种片层状填料不仅会降低聚酰亚胺的介电常数，还会提高聚酰亚胺的力学性能［23-25］. 本论文采用氟化石墨烯为填料、聚酰亚胺为基体，通过溶液共混法制备聚酰亚胺/ 氟化石墨烯混合溶液，然后通过流延涂膜和阶梯升温的方法制备了不同质量分数的聚酰亚胺/氟化石墨烯（PI/FG）复合薄膜，借助红外光谱仪、X射线衍射仪、扫描电镜以及微控电子万能试验机对PI/FG复合薄膜的晶相结构、微观形貌以及力学 性能进行测试研究，并且加以分析讨论. 1 实验材料与方法 1.1 实验材料 3，3，4，4-二苯酮四酸二酐（BTDA），99%，购买于北京百灵威科技有限公司；4，4′-二氨基二苯醚（ODA），98%，购买于北京百灵威科技有限公司；氟化石 墨（CF0.45），分析纯，购买于上海鑫鑫实业股份有限公司；N，N-二甲基乙酰
荧光光度法同时测定邻苯二酚﹑间苯二酚与对苯二酚 薛永林;任守信;高玲 【摘要】将一种直接信号校正(DOSC)-小波包变换(WPT)-偏最小二乘法(PLS)(DOSC-WPT-PLS)新方法用于解析荧光光谱严重重叠的邻苯二酚﹑间苯二酚和对苯二酚混合物,并对其进行测定.该法将DOSC、WPT及PLS 3种方法结合从而提高了获取特征信息的能力和回归质量.DOSC方法用于除去与浓度无关的结构噪音.利用WPT的时域和频域局部化的特点改进了除噪质量和数据压缩及信息提取能力.PLS方法用于多变量校准和噪音消除.处理该3种组分的荧光光谱数据,并实现了3种化合物的同时测定.设计了PDOSCWPTPLS程序执行相关计算,并对以上3种化学计量学方法进行了比较,其总体相对预测标准偏差分别为4.3%、7.7%、11.5%,结果表明DOSC-WPT-PLS法优于WPT-PLS法和PLS法.将该法用于测定自来水中邻苯二酚﹑间苯二酚和对苯二酚的含量,其回收率分别为99%～110%﹑95%～108%和98%～104%,结果满意. 【期刊名称】《分析测试学报》 【年(卷),期】2010(029)012 【总页数】6页(P1147-1152) 【关键词】小波包变换;偏最小二乘法;荧光光度法;邻苯二酚;间苯二酚;对苯二酚【作者】薛永林;任守信;高玲 【作者单位】内蒙古大学,化学化工学院,内蒙古,呼和浩特,010021;内蒙古大学,化学化工学院,内蒙古,呼和浩特,010021;内蒙古大学,化学化工学院,内蒙古,呼和浩特,010021
【正文语种】中文 【中图分类】O433.4;O625.312 对于复杂的分析体系,不经分离直接进行多组分同时测定一直是分析化学工作者感兴趣的课题。近年来,随着计算机科学的发展,化学计量学日益受到重视,为多组分同时测定提供了一个重要的研究手段[1-6]。直接正交信号校正 (DOSC)是一种较新的测量数据预处理方法,在对原始数据进行预处理时,DOSC可滤掉与浓度无关的信息,具有独特的消除结构噪音的能力[7]。小波分析是化学数据处理的一种较新手段,小波变换可对光谱信号进行多分辨信号分解,有效地滤除噪音和提取有用信息[8]。小波包变换法(WPT)是小波变换的重要扩展[9-11]。偏最小二乘法 (PLS)是最有效的线性多变量回归方法。 在测定低含量试样或高纯物质中微量杂质的各种分析方法中,荧光分析法具有较高的灵敏度﹑选择性和较低的费用[12-15]。邻苯二酚﹑间苯二酚和对苯二酚由于化学结构相似,其激发光谱﹑发射光谱重叠均较严重,为多组分选择分析带来了很大的困难。而化学计量学有利于提高信噪比,增加测量精密度,改善分析选择性,拓宽应用范围。本文将DOSC﹑WPT和 PLS方法相结合建立了 DOSC-WPT-PLS化学计量学方法,该法结合了DOSC和WPT良好的前处理能力及 PLS的优良回归性能,可对荧光光谱严重重叠的邻苯二酚﹑间苯二酚和对苯二酚混合物进行同时测定。 1.1 直接正交信号校正法 (DOSC) DOSC方法旨在找出与浓度矩阵 C正交且描述吸收矩阵D最大方差的组分,然后将其消除以提高回归方法的质量。其算法原理简单,通常应用最小二乘步骤,不需迭代手续。其原理如下:①将浓度矩阵 C分解为两个正交部分Ĉ和 F。由 C矩阵投影到D矩阵而获得:C=PDC+ADC=Ĉ+F。式中 PD=D(DTD)-1DT,AD=I-PD,I指单位矩阵。②将吸收矩阵 D分解为两个正交部分:D=D^+E=PĈD+AĈD。D^和Ĉ具有
萘酚电化学传感器的构建及其应用研究 任聚杰;李柳佳;崔敏;翟淼;于聪聪;籍雪平 【摘要】构建了一种基于聚L-半胱氨酸/氧化石墨烯复合材料修饰玻碳电极的萘酚电化学传感器,并用于1-萘酚(1-NAP)和2-萘酚(2-NAP)两种同分异构体的同时检测.采用循环伏安法(CV)及差分脉冲伏安法(DPV)考察了1-NAP和2-NAP在该复合膜修饰电极上的电化学行为,并对电极的修饰及萘酚同分异构体的检测条件进行了优化.结果显示,在pH值为7.5的0.1 mol/L PBS缓冲液中,复合膜修饰电极对萘酚的电化学氧化具有较强的催化活性,两者的峰电位差约为0.182V,能基本达到萘酚同分异构体的氧化峰分离.在优化的实验条件下,采用差分脉冲伏安法(DPV)进行测定,发现1-NAP和2-NAP分别在2～40 μmol/L和1～40μmol/L的浓度范围内,与其对应氧化峰电流呈良好线性关系,其中1-NAP检出限为0.19 μmol/L(S/N=3),2-NAP检出限为0.12 μmol/L(S/N=3).另外,此修饰电极在检测中还表现出良好的稳定性和重现性,具有较强的抗干扰能力.将修饰电极用于实际水样品中1-NAP和2-NAP的测定,其加标回收率分别为98.9％～101.7％和 97.7％～102.1％. 【期刊名称】《河北科技大学学报》 【年(卷),期】2016(037)001 【总页数】8页(P39-46) 【关键词】电化学分析;萘酚;电化学传感器;聚L-半胱氨酸;氧化石墨烯 【作者】任聚杰;李柳佳;崔敏;翟淼;于聪聪;籍雪平
【作者单位】河北科技大学理学院,河北石家庄 050018;河北科技大学理学院,河北石家庄 050018;河北科技大学理学院,河北石家庄 050018;河北科技大学理学院,河北石家庄 050018;河北科技大学理学院,河北石家庄 050018;河北医科大学基础医 学院,河北石家庄050017 【正文语种】中文 【中图分类】O657.1 E-mail:**************** 任聚杰,李柳佳,崔敏,等.萘酚电化学传感器的构建及其应用研究[J].河北科技大学 学报,2016,37(1):39-46. 萘酚是重要的工业原料。常常作为有机原料和中间体用于油脂、染料、香料、医药、农药的合成与生产中。萘酚有2种同分异构体，即1-萘酚(1-NAP)和2-萘酚(2-NAP)。虽然萘酚在工业生产中具有重要的作用，但它对人体和环境的危害也不容 忽视。例如：1-萘酚具有潜在毒性，会使细胞癌变、畸变、突变等，当人体大量 吸收时，还会出现皮炎、头痛、呕吐、腹泻等不良症状[1-2]；2-NAP的毒性比1-NAP强，不仅可以通过接触引起皮炎，还可以通过呼吸道、消化道等途径引起全 身系统中毒，导致腹痛、肾损伤、循环系统病变等[3-5]。随着化学工业的飞速发展，酚类化合物作为环境中的主要有害物质，给生物体带来了极大的危害。1-萘 酚和2-萘酚2种同分异构体的结构相似、性质相近，其氧化电位相近，而且它们 还经常共存于同一个产品中互相干扰，难以分离定量检测。因此，建立一种可靠、实用且能同步检测2种物质的分析方法对控制环境污染有着重要意义。 目前测定萘酚异构体的方法主要有气相色谱-质谱分析法[6]、高效液相色谱法[7-8]、毛细管电泳法[9]、液相色谱法-质谱联用技术[10]、荧光光度法[11-12]和免疫学方法[13]等。然而这些方法大多存在仪器设备昂贵、前期预处理复杂、试剂用量大等