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碳纳米管(CNTs)是由碳元素构成的管状一维纳米纤维。自发现以来,碳纳米管就以其独特的力学、电学和化学特性而迅速成为化学、物理及材料科学等领域的研究热点。作为一种新型的纳米材料,碳纳米管具有导电性高、化学稳定和机械强度大等特点。利用碳纳米管制备修饰电极,可望促进生物分子的电子传递,加快电化学反应的进行。本文采用碳纳米管(包括单壁碳纳米管和多壁碳纳米管)修饰电极,研究了尿酸、叶酸和芦丁的电化学行为,并建立了快速灵敏的电化学检测方法。具体研究内容如下: 1.研究了尿酸在单壁碳纳米管修饰金电极(SWNT/Au)上的伏安行为。在0.1mol L-1HAc-NaAc(pH 5.0)溶液中,尿酸可以在SWNT/Au电极上有效地富集,并在0.45V产生一个灵敏的氧化峰。为考察其分析实用性,我们对测定条件(例如,溶液pH值、富集时间和单壁碳纳米管的用量)进行了优化,发现在选定的条件下,尿酸的氧化峰电流与其浓度在1.0×10-7mol L-1-2.5×10-5mol L-1范围内呈现良好的线性关系。该电极容易再生,且具有良好的稳定性。利用该方法成功地对人体尿样中尿酸的浓度进行了检测。对黄嘌呤、抗坏血酸的影响进行了检测,发现在一定浓度范围内,可同时测定它们,互相不产生干扰。 2.利用循环伏安法、计时电流和计时库仑对叶酸在多壁碳纳米管修饰金电极(MWNT/Au)上的电化学行为进行了研究。该电极对叶酸的电化学响应具有良好的促进作用。在0.1mol L-1 H3PO4-NaH2PO4(pH=2.5)溶液中上,叶酸在MWNT/Au电极上于0.83V左右产生一个灵敏的氧化峰。对试验条件,如:pH值、富集时间、富集电位和扫描速率等进行了讨论。在选定的条件下,叶酸的峰电流与其浓度在2.0×10-8mol L-1-1.0×10-6mol L-1之间有线性关系,检测限为5.0×10-9mol L-1。该方法被成功地应用于叶酸药片中叶酸含量的检测。此外,对叶酸在MWNT/Au电极上反应的电化学参数也进行了测定,例如电子转移数n(2),标准电位E0(0.79V vs.SCE),交换电流密度j0(6.76×10-5Acm-2),标准速率常数k0(3.50×10-2cm s-1)和扩散系数D(1.14×10-5cm2s-1)等。对几种表面活性剂的影响也进行了探讨。 3.利用循环伏安法和计时库仑对芦丁在单壁碳纳米管修饰金电极(SWNT/Au)上的电化学行为进行了研究。该修饰电极对芦丁的电化学反应具有良好的促进作用。