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电化学传感器作为分析检测的重要手段,近年来成为人们研究的热点。它主要是通过制备的电极材料与检测物之间产生特定的电化学信号来选择性的确定物质及物质的含量。因此,构建传感电极材料不仅要有优异的检测指标(如低检测限、高灵敏度、宽线性范围等),而且也要有价格低廉、性能稳定和重现性好等产业化特点。近年来纳米技术的引入以其独特的物理化学性能如:比表面积大、催化活性高和生物兼容性强等特点,有效地提高了传感器的灵敏度、稳定性等性能,极大地促进了传感器的发展。为寻找更为简便高效的电极材料,本文结合石墨烯的导电性和特殊的结构特性与过渡金属及其化合物为基体构建电极复合材料,对乙醇及生物小分子的电催化氧化展开了一系列研究。本论文的主要研究内容如下:一、还原氧化石墨烯负载FeS纳米片作为新型电化学传感器同时测定多巴胺和对乙酰氨基酚在本文中,还原氧化石墨烯(r GO)负载Fe S通过一个温和的直接共沉淀法制备的,而Fe S/r GO纳米片修饰玻碳电极(GCE)是首次作为电化学传感器来应用。事实证明:Fe S/r GO/GCE电化学传感器可成功地用于单独或同时测定多巴胺(DA)和对乙酰氨基酚(AC),并对抗坏血酸(AA)和尿酸(UA)表现出良好的抗干扰能力。在最佳实验条件下,利用微分脉冲伏安法(DPV)可以得到较宽的线性范围,DA和AC的浓度范围分别为2.0-250.0μM和5.0-300.0μM,检出限分别为0.098μM和0.18μM。此外该传感器已被成功应用于实际样品测定并取得了良好的测试效果。由于其卓越的电催化活性,较好的灵敏度和稳定性,Fe S/r GO/GCE修饰电极可作为一种新型DA和AC传感器。二、还原氧化石墨烯负载Ni原子簇电催化氧化乙醇本实验通过一个简单的温和的湿化学方法把镍纳米粒子和镍原子簇结构均匀的负载在还原氧化石墨烯纳米片上(Ni/RGO)。Ni/RGO纳米复合物修饰玻碳电极(GCE)对乙醇在碱性溶液中的氧化反应展现出优异的电催化活性。而且,这是首次利用乙醇反向扫描和乙醛正向扫描来探索乙醇氧化的反应机理。此外,也可以通过Ni/RGO/GCE在碱性溶液中不同扫速下的电子转移数来推断出镍纳米粒子在还原氧化石墨烯纳米片上镍小分子簇(Nin,n=1-6)的结构。这项工作有助于进一步探讨燃料电池中乙醇氧化反应的机理。三、新型CoAlOOH/GO电化学传感器在药物和生物流体中同时测定肾上腺素和对乙酰氨基酚本文利用钴铝水滑石(CoAl-LDH)的结构,通过把水滑石进一步氧化得到具有水滑石层状结构的Co Al OOH。用此纳米片与氧化石墨烯相结合构建电化学传感器用来在生物液体样品和药物中测定肾上腺素(EP)和对乙酰氨基酚(AC)。Co Al OOH/GO传感器表现出了优异的抗干扰能力和较好的灵敏度,进而实现了Co Al OOH/GO/GCE电极在生物液体样品和药物检测中的应用。在最佳实验条件下利用DPV法得到较宽的线性范围和较低的检测限,EP和AC的测定范围为0.1–25μM和0.1-30μM,检测限为0.023μM L-1和0.058μM L-1(S/N=3)。由于其特殊的结构和优异的电化学性能,Co Al OOH/GO/GCE修饰电极可作为一种新型的EP和AC传感器。