本文關鍵詞： 聚(3 4-乙烯二氧噻吩) 石墨烯 電活性化合物 電化學分析 同時檢測　出處：《天津理工大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：多巴胺(DA)、尿酸(UA)、酪氨酸(Tyr)、氫氯噻嗪(HCTZ)為常見的電活性物質,本文開發(fā)一種新穎的石墨烯基電化學傳感器研究了同時化驗微量DA、UA、Tyr和HCTZ的分析方法和機制。石墨烯/鉭(Ta)電極作為傳感電極采用電化學分析方法中的差分脈沖伏安法可以同時測定DA、UA、Tyr及HCTZ。采用該方法同時測定DA、UA、Tyr及HCTZ時,鄰近分析物之間的最小峰電位差為0.132 V(DA和UA)最大達到0.28 V(UA和Tyr)。DA、UA、Tyr和HCTZ四種物質的檢測線性范圍依次為0.3-40μΜ,0.3-400μΜ,3-800μΜ,0.5-500μΜ,檢測限分別為0.04μΜ、0.1μΜ、0.6μΜ和0.4μΜ。這些結果表明,石墨烯/Ta電極是一種很有前途的電化學傳感器并且具有靈敏度高、選擇性和穩(wěn)定性好的優(yōu)勢。檢測電極石墨烯層的特征可以通過電子掃描電鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、X射線衍射(XRD)、電化學阻抗(EIS)和循環(huán)伏安法(CV)方法對檢測電極的石墨烯層的特征進行了分析。石墨烯通過直流等離子體化學氣相沉積方法垂直生長在Ta基片上。石墨烯作為敏感材料,其具有大的有效活性表面積,高導電性和大量的電催化活性位點,于是可以分辨上述四種化合物且實現(xiàn)同步定量分析。苯二酚具有三種同分異構體包括對苯二酚(HQ)、鄰苯二酚(CC)和間苯二酚(RC),而傳統(tǒng)的檢測方法難以區(qū)分它們。我們以3,4-乙烯二氧噻吩為單體,采用電化學的循環(huán)伏安法在石墨烯表面原位聚合了聚(3,4-乙烯二氧噻吩)導電聚合物層(PEDOT),最終制備出一維PEDOT/石墨烯復合的傳感電極。一維PEDOT結構的直徑約200 nm,長度可以達到幾微米。PEDOT/石墨烯傳感電極可以區(qū)分HQ、CC、RC和亞硝酸鹽。HQ、CC、RC及亞硝酸根的峰電位分別位于12 m V、120 mV、512 mV及700 mV處,峰電位差均超過100 mV,檢測限分別是0.06μM、0.04μM、0.15μM、和5μM。PEDOT/石墨烯傳感電極具有電催化活性和選擇性高,檢測速度快,使用壽命長的優(yōu)勢。這是因為微納尺寸的一維形態(tài)貢獻了大的比表面,而聚合物-石墨烯雜化結構生成了獨特的電學性能及化學穩(wěn)定性。
[Abstract]:Dopamine (DA), uric acid (UAA), tyrosine tyrosine (Tyr), hydrochlorothiazide (HCTZ) are common electroactive substances. In this paper, a novel graphene based electrochemical sensor has been developed to study the analytical method and mechanism of simultaneous detection of trace amounts of DAA UAA Tyr and HCTZ. The graphene / tantalum Taa electrode is used as the sensing electrode and the differential pulse volt in the electrochemical analysis method is used. The method can be used to determine the Tyr and HCTZ simultaneously. When using this method, the Tyr and HCTZ of the UAA can be determined at the same time. The minimum peak potential difference between the adjacent analytes is 0.132V / L DA and UAA). The linear range of detection for the four substances is 0.28 V ~ (-1) and 0.28 渭 渭 渭 m ~ (-1) and 0.3-40 渭 渭 渭 ~ (-400) 渭 渭 渭 ~ (-800) 渭 渭 渭 ~ (-500) 渭 渭 渭 m, respectively, and the detection limits are 0.04 渭 渭 渭 ~ (0.1) 渭 渭 渭 ~ (0.6 渭) and 0.4 渭 ~ (渭) 渭 m, respectively. The results show that, Graphene / Ta electrode is a promising electrochemical sensor with high sensitivity. The advantages of selectivity and stability. The characteristics of graphene layer can be detected by means of electron scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscope (TEM), Tem X ray diffraction (XRD), electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and cyclic voltammetry (CV) to detect the graphite of the electrode by means of electron scanning electron microscope (SEM), transmission electron microscope (TEM), electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and cyclic voltammetry (CV). The characteristics of the alkene layer were analyzed. Graphene was grown vertically on Ta substrate by direct current plasma chemical vapor deposition. Graphene was used as sensitive material. It has large active surface area, high conductivity and a large number of electrocatalytic active sites. It is possible to distinguish the four compounds and to achieve simultaneous quantitative analysis. There are three isomers of dihydroxybenzene, including hydroquinone, catechol (CCC) and resorcinol (RCN), which are difficult to be distinguished by traditional methods. In this paper, the monomer of 3C4- ethylenedioxothiophene was used as monomer. In situ polymerization of PEDOTN on the surface of graphene by electrochemical cyclic voltammetry was carried out. Finally, a one-dimensional PEDOT / graphene composite sensing electrode was prepared. The diameter and length of one-dimensional PEDOT structure were about 200nm. A few micron PEDOT / graphene sensing electrode can be used to distinguish the peak potentials of HQC CCRC and nitrite. HQN CCN RC and nitrite at 12mV, 120mV 512mV and 700mV, respectively. The peak potential difference is more than 100 MV, and the detection limit is 0.06 渭 M ~ 0.04 渭 M ~ (-1) 0.15 渭 M, respectively, and 5 渭 M. PEDOT / graphene sensing electrode has the advantages of high electrocatalytic activity and selectivity, high detection speed and long service life. The hybrid structure of polymer-graphene resulted in unique electrical properties and chemical stability.
【學位授予單位】：天津理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：O657.1;TP212

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