基于多壁碳纳米管/氧化石墨烯纳米带的多巴胺非酶传感器研究

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多巴胺的检测在生理功能研究、临床医学应用及食品卫生安全方面具有重要意义。化学修饰电极,一种响应速度快、灵敏度高的电化学技术,在电化学分析中得到广泛应用。电极修饰材料,碳纳米管和石墨烯,作为理想的碳纳米材料,凭借其优异的性能在电化学传感领域得到广泛应用。基于上述分析,本文开展以多壁碳纳米管为基础材料,以改善其催化性能提高电化学检测灵敏度为目的,从改变其原有形貌入手,制备得到比表面积大、催化活性高、不容易发生团聚的复合材料,进一步修饰玻璃碳电极用于多巴胺电化学检测。前期我们将制备的纳米催化剂通过扫描电子显微镜(SEM)、场发射透射电子显微镜(FE-TEM)、能量散射X射线光谱仪(EDS)、拉曼光谱(Raman)、循环伏安法(CV)、差分脉冲伏安法(DPV)、计时-库仑法等分析测试方法,对制备的纳米催化剂形貌进行表征,电化学性质进行详细研究。通过大量试验和数据分析,得到以下结果:  采用化学氧化法制备得到多壁碳纳米管(MWCNTs)/氧化石墨烯纳米带(GORs)纳米复合材料,并将其用于多巴胺(DA)电化学检测。表征数据表明,MWCNTs/GORs纳米复合材料呈三维(3D)立体竹节状,具有大的比表面积和良好的导电性。电化学分析(扩散系数、电子转移数、电极反应速率常数)表明,MWCNTs/GORs/GCE对DA有极强的电催化氧化活性,在0.5~400μmol/L浓度范围内,DA的氧化峰电流与浓度呈现良好的线性关系,检测限达到60 nM(S/N=3)。同时,MWCNTs/GORs/GCE可用于医药多巴胺注射液的实际检测。
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