论文摘要
本论文由综述和研究报告两部分组成。第一部分为综述，综述部份简单介绍了化学修饰电极的概念，特点及其制备方法，着重介绍了各种碳纳米管修饰电极制备的研究工作以及应用进展。第二部分为研究报告，主要制备了碳纳米管／聚合物复合材料修饰电极，并对其在电化学分析中的应用进行了研究。碳纳米管（CNTs）具有独特的力学、光学、电学特性及化学稳定性，尤其是其优良的电学性能如电催化效应、抗电极污染效应使其成为电极修饰领域人们研究的热点。当CNTs与聚合物复合时，可以充分发挥各自的优点，从而得到性能更加优异的复合材料，因此碳纳米管和聚合物所形成的复合材料成为近年来研究较多的一种新型电极修饰材料。碳纳米管在复合材料中的有效利用主要依赖于是否能将碳纳米管完全分散在聚合物的基体中且不破坏其组成和结构。然而由于碳纳米管几乎不溶于所有的溶剂，这大大限制了它的应用。本文基于超声诱导作用在多壁碳纳米管壁上生成聚邻氨基苯甲酸纳米薄膜，制备了具有良好水溶性及电化学活性的碳纳米管／聚邻氨基苯甲酸纳米复合材料。将该复合材料直接用于电极表面的修饰以及与印迹聚合物形成复合材料修饰在电极表面，分别以尿酸和异烟肼为目标化合物对其进行电化学研究发现，制备的修饰电极对目标分子均呈现出良好电化学分析性能。具体工作包括：1．碳纳米管／聚邻氨基苯甲酸复合材料修饰电极的制备及对尿酸的电催化氧化邻氨基苯甲酸在超声效应的诱导下可在多壁碳纳米管表面形成聚邻氨基苯甲酸膜，其生成的碳纳米管与聚邻氨基苯甲酸的复合材料具有良好的水溶性和电化学活性，可以通过电聚合的方法被修饰在石墨电极表面。该修饰电极对尿酸（UA）呈现出良好的分离、富集和电催化氧化作用。据此，建立了分析特性优良的尿酸测定的电化学分析新方法。结果表明，在最佳实验条件下，尿酸的氧化峰电流与尿酸的浓度在7．0×10-8～1．0×10-5mol／L内呈线性关系，检出限为3×10-8mol／L。该修饰电极可直接用于尿液中尿酸的测定。2．碳纳米管／分子印迹复合材料修饰电极的制备及其应用在本研究工作中，我们制备了碳纳米管与分子印迹聚合物的复合材料作为电化学传感器的识别元件。为了解决因碳纳米管在聚合物体系中难以分散进而影响复合材料性能的困难，我们基于超声诱导作用制备了具有良好水溶性和电活性的碳纳米管／聚邻氨基苯甲酸复合材料。以过硫酸钾为引发剂，通过搅拌此碳纳米管／聚邻氨基苯甲酸复合材料与邻氨基苯甲酸、异烟肼的混合溶液在碳纳米管表面合成了分子印迹聚合物（即碳纳米管／印迹聚合物的复合材料），并将该复合材料通过电化学聚合的方法修饰在石墨电极表面。研究表明制备的碳纳米管／印迹聚合物修饰电极不仅对目标分子异烟肼具有良好的选择性和电催化氧化性能，而且具有快速的电化学响应速度，高的灵敏度和稳定性。据此，我们不仅提高了传统的分子印迹膜修饰电极的灵敏度，而且建立了一种新型的异烟肼电化学传感器。在最佳实验条件下，异烟肼的氧化峰电流在其浓度为5．0×10-7～9．0×10-5mol／L内呈线性关系。检出限为8×10-8mol／L。该传感器可直接用于尿液中异烟肼的测定。