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本论文基于聚灿烂甲酚蓝(Poly(brilliant cresyl blue),PBCB)与石墨烯(graphene)复合修饰电极和电化学预处理(Electrochemical pretreatment,ECP)修饰玻碳电极(Glassy carbon electrode,GCE)为研究对象,将其应用于铀与几种生物小分子的电催化研究中,并构建了相应目标分析物的电分析方法。研究内容主要有:通过滴涂法和电聚合与“二步法”电化学预处理方法制备了PBCB/graphene/GCE、ECP/GCE、PBCB/ECP/GCE三种修饰电极;用扫描电子显微镜(Scanning electron microscope,SEM)、电化学阻抗谱(Electrochemical impedance spectroscopy,EIS)和循环伏安法(Cyclic voltammetry,CV)等分析与电化学方法表征了修饰电极的结构、优化了修饰电极制备方法。此外,所制备的修饰电极对铀和几种生物小分子进行了电催化行为、系统的条件探索、干扰实验和实际医药样品的分析验证等研究,具体如下:1石墨烯掺杂聚灿烂甲酚蓝复合修饰电极的制备和电催化研究本实验通过简单的滴涂法和电聚合方法制备了用于促进肾上腺素(Epinephrine,EP)和铀(U(Ⅵ))电催化检测的聚灿烂甲酚蓝修饰的石墨烯玻碳电极(PBCB/graphene/GCE)。首先,采用SEM、EIS、CV法探究了graphene修饰量与graphene修饰前后的影响。结果发现,滴涂法修饰10μL graphene再电聚合BCB下,复合修饰电极的性能最佳,如更优异的电催化行为、更快的电荷转移速率等。随后EIS用于研究PBCB/graphene/GCE表面电荷转移动力学,其结果表明相对于未修饰的玻碳电极,graphene/GCE以及PBCB/GCE,PBCB/graphene/GCE的电子转移过程要更快。同时,SEM结果证实了graphene分散液在GCE上与PBCB的结合。电极显微结构面积的明显增大给EP和U(Ⅵ)峰电流的明显增加,相比在GCE上,分别增加了约9.4和16.9倍。循环伏安法(CV)所获得的催化峰电流在EP和U(Ⅵ)浓度分别在1~1000μM与0.05~100μg/m L范围内呈线性增加,其检出限为0.24μM和0.016μg/m L(0.016 mg/L)(S/N=3)。此外,这种所制备的PBCB/graphene/GCE纳米复合体能在过量抗坏血酸(Ascorbic acid,AA)以及尿酸(Uric acid,UA)的存在下通过差分脉冲伏安法(Differential pulse voltammetry,DPV)进行EP的测定。该修饰电极能用于实际的药物配方中EP的检测。2“二步法”电化学预处理玻碳电极的研究电化学预处理(Electrochemical pretreatment,ECP)电极可提供可再生表面,提高的电子转移速率以及良好的电化学响应行为。不同预处理方法和步骤可能给电极会带来不同的效果,形成不同结构。在本文中,将预处理过程分为“一步法”、“区间法”、“二步法”和“三步法”,用SEM、EIS、CV优化了ECP过程的选择。结果得到“二步法”电化学预处理GCE(即+1.75 V下恒电位处理300 s,接着在-1.2 V~1.0 V电位区间内,以100 m V/s的扫速循环活化10圈)电化学性能最佳。在此条件下,用CV法研究了UA和多巴胺(Dopamine,DA)在ECP/GCE上的电化学行为,发现ECP/GCE对UA和DA具有很好的的电催化活性,并应用于循环伏安检测UA和DA,检出限分别为0.086μM和0.093μM(S/N=3),线性范围分别为0.28~600μM和0.31~100μM。3聚灿烂甲酚蓝/电化学预处理修饰电极的制备和电催化研究采用“二步法”电化学预处理与电聚合灿烂甲酚蓝制备了聚灿烂甲酚蓝/预处理修饰电极,并将其应用于铀的检测。结果表明,在1 M H2SO4中,PBCB/ECP/GCE对U(Ⅵ)具有优异的电催化活性。在优化的实验条件下,U(Ⅵ)的检出限计算为0.011μg/m L(0.011 mg/L)(S/N=3),低于国家铀达标排放量0.05 mg/L,还原峰电流与浓度在0.03μg/m L~300μg/m L范围内呈良好线性。考虑到该方法简单、价廉、灵敏度,以及稳定性高等诸多优点,该新型的电化学传感器有望用于环境废液中有铀含量的监测。