人工合成色素是指,用人工化学合成方法所制得的有机色素,主要是以煤焦油中分离出来的物质为原料制成的。相较于天然色素,人工合成具有许多不安全因素。人工合成色素食用过量,会增加人体代谢负担,也会增加罹患各种严重疾病的风险。因此,快速和高效的人工合成色素检测方法是十分有必要的。现在已有多种方法可用于食品添加剂的检测,但是以电化学方法为主导的传感器技术因其检测时响应速度快、设备成本低、操作方便简单、选择性好和电极灵敏度高等优点而被科研人员大量关注和研究。本论文的所有工作是在综合文献报道的基础上,利用氮化石墨烯(NG)拥有大比表面积、电化学活性位点丰富、电催化能力强和独特的空间结构等特点,将NG作为本实验的基础材料用以制备氮化石墨烯复合材料和三维结构的氮化石墨烯材料。并利用氮化石墨烯复合材料和三维氮化石墨烯作为电极修饰材料,构建了一系列用于检测食品色素的电化学传感器。具体实验内容如下:(1)以氧化石墨烯(GO)和三聚氰胺为原料,通过煅烧的方法得到了氮化石墨烯(NG),再通过物理结合的方式将β-环糊精(β-CD)结合到NG表面,制备生成β-CD/NG。以β-CD/NG为电极材料构建电化学传感器用于食品色素专利蓝V的检测。相同条件下,与单独的以NG和β-CD构建的传感器相比,β-CD/NG/GCE的检测峰电流更高。这主要是在β-CD和NG的协同作用下,β-CD聚集和容纳了更多的专利蓝V,而NG的高电化学活性使得传感器具有更好的灵敏度和更优异的电化学性能。实验优化了pH、扫速、富集时间和电位等。在最优条件下,β-CD/NG对专利蓝V的检测范围为:3 nmol/L-1μmol/L,检测的下限为0.8 nM(S/N=3)。β-CD/NG传感器第一次用于专利蓝V电化学检测,并在实际样品检测中表现良好。(2)实验以GO和三聚氰胺为原料通过水热法,制备了氮化石墨烯(NG),并在NG的表面固定了细小的金纳米颗粒(Au)。以Au/NG为电极材料构建电化学传感器用于喹啉黄的电化学检测。利用循环伏安法与不同修饰材料相比,协同作用下的Au/NG复合材料比单独的Au或NG电极显示出了更明显的电化学响应曲线。这主归因于Au纳米材料提供了更多的接触位点和催化性能,结合NG优异的电化学催化活性,使得Au/NG复合材料的性能高于其余材料。在优化条件下,Au/NG复合材料在喹啉黄的检测中,检测线性范围0.005μmol/L至8μmol/L,检测下限0.0016μmol/L(1.6 nM)(S/N=3)。显示出了较宽的检测范围和高灵敏性。在有效表面积对比中,Au/NG/GCE约是Bare/GCE的10倍,约为NG/GCE的5倍。Au/NG/GCE的饱和吸附容量高达:5.14468×10~-1010 mol/cm~2。在实际样品分析中Au/NG也具有良好的表现。(3)实验通过水热法,制备了的具有三维立体结构的三维氮化石墨烯气凝胶(NGA)。并利用NGA材料,构建了NGA/GCE电化学传感器并用于苏丹I的电化学检测。相比裸玻碳电极,NGA/GCE对苏丹I的检测,产生了更强的峰电流,这表明NGA对苏丹I具有良好的催化氧化作用。采用差分脉冲伏安法,利用NGA电极对苏丹I的浓度进行了检测,线性范围是1 nmol/L至20μmol/L,检测的下限为0.3 nmol/L(S/N=3)。在重现性和选择性上,该传感器表现优异优异。实验还进行了回收率测定,回收率达97.8%~101.5%,并成功的应用于实际样品的检测。