酚类化合物电化学传感器的研究

论文摘要

将凹凸棒土掺杂在石墨中，制备了凹凸棒土修饰碳糊电极。凹凸棒土表现了较好的催化活性，显著提高了邻苯二酚的灵敏度。在最佳条件下，邻苯二酚氧化峰电流在5～100M浓度间呈线性关系，相关系数为0.998，检测限为0.57μM（S/N=3）。制备了凹凸棒土修饰膨胀石墨电极，并用差分脉冲伏安法对苯酚进行了测定。这种新型的电极对苯酚有较好的电催化氧化作用。考察了苯酚测定的最佳条件。修饰电极响应信号在苯酚浓度50～500μM范围内呈线性关系，检测限为4.5μM (S/N=3)。建立了一种简单可靠的活化玻碳电极同时测定邻苯二酚和对苯二酚的电化学方法。循环伏安图显示，邻苯二酚和对苯二酚的氧化峰能够明显分开，电位差可达108mV。同时，两者的氧化峰电流显著增加，实现了邻苯二酚与对苯二酚同分异构体的同时测定。以膨胀石墨作为基体电极，采用循环伏安法制备了聚对苯二酚修饰膨胀石墨电极。聚对苯二酚具有良好的电化学性能，聚合机理随聚合体系pH的不同而不同。聚对苯二酚在较宽的pH范围内(2.0~12.0)都具有电化学活性，其随着pH的增大而降低。以1.8V作为聚合电位，在玻碳电极表面恒电位法合成了聚对苯二酚。在NaOH溶液中对膜进行了过氧化。过氧化前后膜的电阻显著增加，过氧化后的膜吸附了对苯二酚后的阻抗比邻苯二酚小很多。方波伏安图显示，邻苯二酚对对苯二酚的氧化峰电流影响很小。结果表明，过氧化聚对苯二酚膜修饰电极对对苯二酚有更好的识别效果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 化学修饰电极
• 1.2 基体电极
• 1.2.1 碳基电极
• 1.2.1.1 玻碳电极
• 1.2.1.2 碳糊电极
• 1.2.1.3 膨胀石墨电极
• 1.3 化学修饰电极的种类及制备方法
• 1.3.1 共价键合型修饰电极
• 1.3.2 吸附型修饰电极
• 1.3.3 聚合物修饰电极
• 1.3.4 化学修饰碳糊电极
• 1.3.5 粘土修饰电极
• 1.3.5.1 凹凸棒土
• 1.4 化学修饰电极在分析化学中的应用
• 1.5 酚类的测定
• 1.5.1 酚类测定的意义
• 1.5.2 酚类的测定方法
• 1.5.2.1 化学发光法
• 1.5.2.2 分光光度法
• 1.5.2.3 色谱法
• 1.5.2.4 电化学分析法
• 1.5.3 化学修饰电极在测定酚类化合物中的应用
• 1.5.3.1 化学修饰电极对酚类的电催化
• 1.5.3.2 化学修饰电极对酚类同分异构体的测定
• 1.6 本文的主要工作
• 第二章 凹凸棒土修饰碳糊电极测定邻苯二酚
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 仪器与试剂
• 2.2.2 凹凸棒土修饰碳糊电极的制备
• 2.2.3 电化学测试
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 凹凸棒土修饰碳糊电极对邻苯二酚的电催化性能
• 2.3.1.1 循环伏安曲线
• 2.3.1.2 差分脉冲伏安曲线
• 2.3.2 电解质的影响
• 2.3.3 凹凸棒土含量的影响
• 2.3.4 凹凸棒土修饰碳糊电极的性能
• 2.3.5 选择性
• 2.4 本章小结
• 第三章 凹凸棒土修饰膨胀石墨电极对苯酚的电化学氧化
• 3.1 引言
• 3.2 实验方法
• 3.2.1 试剂及仪器
• 3.2.2 膨胀石墨的制备
• 3.2.3 膨胀石墨电极的制备
• 3.2.4 苯酚的电化学测试
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 苯酚的电化学检测
• 3.3.2 修饰电极的表征
• 3.3.3 石蜡含量的影响
• 3.3.4 凹凸棒土含量的影响
• 3.3.5 pH 的影响
• 3.3.6 电解质的影响
• 3.3.7 电极的分析性能
• 3.4 本章小结
• 第四章 活化玻碳电极同时测定邻苯二酚和对苯二酚
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 仪器及试剂
• 4.2.2 玻碳电极的活化
• 4.2.3 电化学测试过程
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 邻苯二酚、对苯二酚在活化玻碳电极上的电化学行为
• 4.3.1.1 循环伏安曲线
• 4.3.1.2 方波伏安曲线
• 4.3.2 交流阻抗图
• 4.3.3 电化学活化的影响因素
• 4.3.3.1 活化液的影响
• 4.3.3.2 活化电位及时间的影响
• 4.3.4 对苯二酚与邻苯二酚的同时测定
• 4.3.5 活化玻碳电极的分析性能
• 4.3.6 干扰试验
• 4.4 本章小结
• 第五章 聚对苯二酚修饰膨胀石墨电极的制备及其性质
• 5.1 引言
• 5.2 实验部分
• 5.2.1 仪器与试剂
• 5.2.2 膨胀石墨电极的制备
• 5.2.3 实验方法
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 对苯二酚在膨胀石墨电极与碳糊电极表面聚合行为的比较
• 5.3.2 对苯二酚在膨胀石墨电极表面的电化学聚合
• 5.3.3 聚对苯二酚薄膜修饰膨胀石墨电极的表征
• 5.3.4 pH 值对聚合的影响
• 5.3.5 聚对苯二酚的电化学性质
• 5.4 本章小结
• 第六章 过氧化聚对苯二酚膜修饰电极对对苯二酚的高选择性识别
• 6.1 引言
• 6.2 实验部分
• 6.2.1 仪器与试剂
• 6.2.2 过氧化聚对苯二酚膜修饰电极的制备
• 6.2.3 实验方法
• 6.3 结果与讨论
• 6.3.1 对苯二酚的恒电位聚合
• 6.3.2 过氧化
• 6.3.3 OPHQ 膜对对苯二酚的选择性识别
• 6.3.4 聚合时间对对苯二酚识别电流的影响
• 6.3.5 溶液酸度的影响
• 6.4 本章小结
• 第七章 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间研究成果
• 致谢