碳纳米管修饰的碳糊铁离子选择性电极的研究

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碳纳米材料在修饰电极领域的应用

碳纳米材料在修饰电极领域的应用谷飞;鲍昌昊;黄蓉萍;马静芳;李元;李梅;程寒【摘要】Carbon nanomaterials have received great interest because of their unique mechanical, electrical, and chemical properties.Especially, some kinds of novel carbon materials including carbon nanotubes and graphene due to great specific surface area, high conductivity, and good biocompatibility become research focus.Carbon nanomaterials have showed their unique advantages for modified electrodes in electrochemical field.Carbon nanomaterial modified electrode has high sensitivity, selectivity and good medium ellect.This paper mainly review the research and application of carbon nanomaterials including carbon nanotubes, graphene, fullerene, and nanodiamond to modified electrodes.%碳纳米材料具有良好的力学、电学及化学性能等特点,被人们广泛研究,特别是具有大比表面积、高的电导率和良好生物相容性的碳纳米管和石墨烯更是研究的热点,在电化学领域显示出独特的优势.采用碳纳米材料修饰的电极具有高灵敏度、高选择性及优良的媒介作用.主要阐述了碳纳米材料在修饰电极领域中的应用,从功能及应用上重点探讨了近年来碳纳米管、石墨烯、富勒烯、纳米金刚石等碳纳米材料在修饰电极领域的研究进展.【期刊名称】《化学研究》【年(卷),期】2017(028)002【总页数】6页(P263-268)【关键词】碳纳米材料;修饰电极;石墨烯;碳纳米管;富勒烯【作者】谷飞;鲍昌昊;黄蓉萍;马静芳;李元;李梅;程寒【作者单位】中南民族大学药学院,湖北武汉 430074;中南民族大学药学院,湖北武汉 430074;中南民族大学药学院,湖北武汉 430074;中南民族大学药学院,湖北武汉 430074;中南民族大学药学院,湖北武汉 430074;中南民族大学药学院,湖北武汉 430074;中南民族大学药学院,湖北武汉 430074【正文语种】中文【中图分类】O657.1纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围或由它们作为基本单元构成的材料. 碳纳米材料主要包括碳纳米管(CNT)、石墨烯(CP)、富勒烯以及金刚石，有序介孔碳等.1991年日本饭岛博士[1]在用高分辨透射电镜观察C60的结构时发现了碳纳米管，碳纳米管又称巴基管，按照石墨烯片层数可把其简单分为：单壁碳纳米管(SWCNTs)和多壁碳纳米管(MWCNTs). 2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫[2]用实验方法从石墨中分离出了石墨烯(Graphere, CP)，由此证明了石墨烯能单独存在. 近年来石墨烯掺杂技术的研究取得了很大的进展，出现了碳掺杂石墨烯，硼掺杂石墨烯等新材料. 富勒烯是一个大家族，包括C50，C60，C70等. 纳米金刚石硬度高，化学性质稳定，其研制和应用一直是研究的热点. 有序介孔碳是二十世纪九十年代出现的一种纳米碳材料，在制作储氢材料和电极方面具有很好的应用前景.由于碳纳米材料具有良好的力学、电学及化学性能而被人们广泛研究，特别是具有大比表面积、高的电导率和良好生物相容性的碳纳米管和石墨烯更是研究的热点.这些新型碳材料具有优异的物理和化学特性，被广泛应用于诸多领域，特别是在电化学研究中显示出其独特的优势.1.1 电催化作用碳纳米管修饰电极经常被应用于电催化方面，如应用在肾上腺素(EP)，抗坏血酸(AA)，多巴胺(DA)等物质的测定上. 唐婧等[3]利用碳纳米管修饰玻碳电极，对特丁基对苯二酚进行了检测，采用循环伏安法和差分脉冲法考察了对特丁基对苯二酚在裸电极以及修饰电极上的电化学行为，对比实验的结果表明碳纳米管修饰的玻碳电极对特丁基对苯二酚的氧化具有较好的电催化活性，电极性能稳定. 碳纳米管复合材料的修饰电极在电催化方面也有很多应用. 张娜等[4]制备了中性红功能化的多壁碳纳米管复合材料修饰电极，并研究了其电化学行为，实验结果表明该电极对过氧化氢具有良好的电催化效果.石墨烯修饰电极也同样具有良好的电催化作用. 马玲等[5]用石墨烯修饰电极测定VB12. 实验结果表明石墨烯修饰的电极能显著提高VB12检测灵敏度；张勇等[6]采用循环伏安法测定盐酸表阿霉素，发现在石墨烯修饰的玻碳电极上，盐酸表阿霉素在-0.382 V处有非常明显的氧化峰，比裸玻碳电极峰电流提高了两倍多；另有研究表明石墨烯修饰电极对致癌物质肼具有优良的电催化氢化能力[7]；石墨烯修饰的玻碳电极在对苯二酚存在下选择性测定米吐尔，米吐尔在修饰后的玻碳电极上的氧化还原峰电位差减小，峰电流明显增加[8].氧化石墨烯的电催化活性显著，可以媲美甚至是超越镧镍的电催化性能. 氧化石墨烯修饰电极具有良好的电催化性能，顾玲等[9]采用氧化石墨烯修饰电极对锌含量进行测定与分析，氧化石墨烯修饰电极表现出较好的催化作用和导电性；氧化石墨烯修饰电极在对邻硝基苯酚[10]和氧氟沙星[11]的检测中也表现出了良好的电催化活性.康辉等[12]采用自制的氮掺杂石墨烯修饰电极对抗坏血酸进行检测，氮掺杂石墨烯修饰电极的电子转移阻抗明显小于相同条件的石墨烯修饰电极，电子转移速率显著提高，电催化效果明显；氮掺杂石墨烯修饰电极也能促进对嘌呤类物质的在电极表面的电子转移速率，具有显著的电催化活性，能极大增加检测灵敏度，如郑波[13]用氮掺杂石墨烯修饰电极对鸟嘌呤进行分析，鸟嘌呤在修饰后的电极表面的吸附能力增加，修饰电极对鸟嘌呤的检测表现出良好的电催化能力. 在pH=7.0的磷酸盐溶液中，鸟嘌呤氧化峰电流在5.0×10-6～1.0×10-4 mol/L浓度范围内呈现良好的线性关系，检出限达1.0×10-6 mol/L. 纳米金刚石在电催化性能方面也有报道，崔凯等[14]利用纳米金对掺硼纳米金刚石电极进行修饰，该电极具有优异的电化学性能，对生物小分子如巴胺等具有很好的催化作用.碳纳米纤维复合材料[15-16]修饰电极也应用于物质的测定中，ARDELEAN等[17]制备了碳纳米纤维-环氧树脂复合材料修饰电极，用该电极检测海水样品中的硫化物的含量，结果显示其对硫化物具有很好的氧化催化效应，灵敏度极高.合成系列富勒烯衍生物及测定其电化学性能是研究其电催化性能的前提，罗红霞等[18]制备了(C70)2-对叔丁基杯芳烃超分子配合物，并将该配合物用于玻碳电极的修饰，考查了几种溴代乙酸和氯代乙酸在该电极上的电化学行为，实验结果表明其对卤代酸的还原具有催化作用. 富勒烯与其他材料的络合也能产生电催化效应，李南强[19]合成了一系列的C60及C70与环糊精和杯芳烃的超分子络合物，研究结果表明其涂层修饰电极对生物大分子以及亚硝酸根、卤代酸等具有电催化作用.关于有序介孔碳在电催化方面的研究报道较少，韩清等[20]制备了有序介孔碳电极，该电极对双酚A具有很强的电催化作用.1.2 富集、分离与测定在检测生物小分子时，往往会出现两种或两种以上的物质混合的情况，这时就需要进行分离测定，待测物可通过与电极表面接着的化学基团发生反应而被富集、分离[21]. 这也是碳纳米材料修饰电极的重要研究领域之一.碳纳米管修饰电极在生物分子的分离与测定领域应用广泛，王歌云等[22]研究了神经递质多巴胺和肾上腺素在多壁碳纳米管修饰电极上的电化学性质，实验结果显示该修饰电极对多巴胺和肾上腺素具有显著的增敏和电分离作用，且电极性能稳定. 碳纳米管复合材料修饰电极也用于对多种物质的分离，刘拥军[23]制作的单壁碳纳米管/金—四氧化三铁复合材料修饰电极对硫磷具有很好的富集和电催化作用. 潘艳等[24]制备了聚苯乙烯磺酸钠/单壁碳纳米管复合膜修饰电极，利用差分脉冲法实现了对体系中的多巴胺、尿酸、抗坏血酸的同时测定，实验结果表明三种电活性物质的氧化峰信号区分明显.石墨烯优良的理化性质也体现在对生物样品的分离检测方面，王朝霞等[25]利用石墨烯修饰的玻碳电极对抗坏血酸进行测定，发现其不但具有比裸玻碳电极更高的氧化峰电流，而且还能够有效排除肾上腺素、多巴胺、尿酸等物质对实验的干扰. 王峻敏等[26]通过电化学沉积的方法制备了石墨烯/Nafion/纳米镍复合材料修饰电极，成功实现了邻、间、对硝基苯酚的分离和测定. 鲁莉华等[27]研究了氢氧化镍/多壁碳纳米管复合材料的溶剂热法制备及电容性能,该电极有良好的重现性. 李春兰等[28]制备了石墨烯/DNA/纳米金复合材料修饰电极，实验研究了布洛芬在该电极上的电化学行为，并在实际样品中对布洛芬进行了检测，该电极具有很好的选择性及重现性.FIGUEIREDO-FILHO等[29]利用掺硼纳米金刚石作为修饰材料制作修饰电极，提出了一种测定农药利谷隆除草剂的高效方法. 陈凯玉]等[30]采用掺硼金刚石(BDD)薄膜电极灵敏地检测出浓度为10 μmol/L的尿酸(UA)，能抵抗 20倍浓度葡萄糖和抗坏血酸干扰的影响.C60是富勒烯家族的代表，刘艳丽等[31]制备了C60修饰电极，并研究了其电化学行为，建立了用微分脉冲伏安法测定盐酸克伦特罗的方法.有序介孔碳(OMC)修饰电极可用于检测多巴胺，抗坏血酸和尿素等，还可用于污染物的检测. 林凡允[32]采用OMC-Nafion复合膜修饰电极实现了对多巴胺的高灵敏度，高选择性测定. GUO等[33]采用电化学聚合法将硫堇聚合到有序介孔碳修饰的电极上，该电极表现出对NADH良好的电化学响应.1.3 媒介作用碳纳米材料修饰电极的媒介作用主要体现在电化学传感器的应用上，包括酶化学反应、异相电子转移的反应等. 许多化学分子在电极上的电子转移过程十分缓慢，而解决此类问题的方法之一便是利用化学修饰电极的媒介作用.作为媒介作用的碳纳米管修饰电极能够应用于酶化学反应，生命分析等领域[34]. 蔡称心等[35]制备了碳纳米管修饰玻碳电极(CNT/GC)，利用吸附的方法将葡萄糖氧化酶 (GOx) 固定到CNT/GC电极表面，形成GOx-CNT/GC电极. 实验结果表明，GOx在CNT/GC电极表面没有发生变性，能进行有效且稳定的电子转移反应. 石墨烯修饰电极能够加快蛋白质电子转移的速度. 用石墨烯修饰玻碳电极对H2O2和O2这两种葡萄糖传感器检测信号分子的电化学行为进行了研究，发现石墨烯修饰电极对水和氧气具有良好的电催化活性，可实现电子的转移[36].氧化石墨烯表面含有大量的羟基、羧基和环氧等含氧官能团，这些官能团使其具有良好的亲水性、分散性和与聚合物的兼容性，而且因为有羧基的存在，可以把酶固定于氧化石墨烯表面，实现酶电极的生物检测[37].石墨烯复合材料修饰电极在酶传感器上的应用也有很多. 该类复合材料的电催化作用强，导电高分子对酶的共价固定使得该电极具有优于许多同类传感器的灵敏度，重现性和选择性. 夏前芳等[38]制备石墨稀/金复合材料修饰电极，并将葡萄糖氧化酶共价键合于电极表面制备生物传感器. 郑龙珍等[39]将石墨烯-聚多巴胺纳米材料与过氧化酶组装到电极表面制备了H2O2传感器；李俊华等[40]利用石墨烯/碳纳米管复合材料制修饰电极而制备的L-色氨酸电化学传感器和基于氧化石墨烯/纳米银复合薄膜制备的TNP电化学传感器.纳米金刚石也与其他材料复合用于酶化学反应，祝敬妥等[41]将无掺杂的纳米金刚石与壳聚糖制成复合膜用以修饰玻碳电极，该复合膜具有良好的生物相容性，过氧化物酶能够在此电极上保持很好的活性.碳纳米材料不仅应用于上述酶电极，还可应用于其他类型传感器，李拂晓等[42]研制了基于碳纳米管复合材料修饰电极的DNA传感器. VEERAKUMAR等[43]采用高表面积的碳多孔材料制作玻碳电极，该电极对多巴胺的检测具有优异的灵敏度和选择性，有望制备高实用性和经济效益的DA传感器.C60的衍生物修饰电极上的应用也见报道，史娟兰等[44]采用C60-CHO修饰的玻碳电极构建新型DNA传感器，该电化学传感器拥有良好的选择性，能有效区分不同的 DNA 序列，并具有良好的重现性.碳纳米材料具有非常高的比表面积、导电性能和良好的机械性能，是优良的电化学材料. 目前对碳纳米管在修饰电极领域的应用进行了大量的理论和实践研究，并取得了突破性的进展，充分显示了碳纳米材料作为新型电极材料的应用前景. 随着碳纳米科技的不断发展，对新型碳纳米材料在电化学研究领域的应用也必将取得更大的突破.【相关文献】[1] IIJIMA S. Helical microtubules of graphitic carbon [J]. Nature, 1991, 354: 56-58.[2] 陈洁, 孙健, 胡勇有. 石墨烯修饰电极微生物燃料电池及其抗菌性研究进展[J]. 环境科学学报, 2016, 36(2): 387-397.CHEN J, SUN J, HU Y Y. Recent advances in microbial fuel cells with graphene-modified electrodes and the antibacterial activity of grapheme [J]. Acta Scientiae Circumstantiae, 2016, 36(2): 387-397.[3] 唐婧, 朱金坤, 郑胜彪, 等. 碳纳米管修饰电极检测特丁基对苯二酚[J]. 分析实验室, 2015, 34(8): 934-938.TANG Q, ZHU J K, ZHENG S B, et al. Highly sensitive determination of tertiary butyl hydroquinone at glassy carbon electrodes modified with multi-walled carbon nanotubefilms [J]. 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碳纳米管电极在分析中的应用与展望

摘要：由于碳纳米具有良好的导电性、催化活性和较大的比表面积，用碳纳米管对电极进行修饰可以降低电极反应的过电势，增加峰电流，改善分析性能，提高方法选择性和灵敏度，因此，近年来碳纳米管作为修饰电极材料也已广泛应用于食品化学、生命电分析化学、药物化学、环境监测及其它领域。

食品安全是当今全世界共同关注重大问题，也是各国政府、相关国际组织、学术机构研究热点。

食品安全快速检测技术是国家实施环境保护和食品安全计划重要的技术支撑，对于实现社会可持续发展、保障人民健康具有重要意义。

然而，传统的环境、食品安全监测方法通常采用离线分析方法，其缺点是分析速度慢、操作复杂且需要昂贵的仪器，不适宜进行现场快速监测和在线分析，因此，研究用于环境和食品中有毒有害污染物的快速、准确、灵敏、方便的检测新方法十分必要，灵敏、快速、安全、经济是当前制约食品安全检测瓶颈，结合现代科技最新成果之一纳米技术及纳米材料，将是食品安全检测发展重要途径。

该文综述碳纳米管在食品分析中研究和应用，并对在该领域应用前景进行展望。

关键词：碳纳米管修饰电极食品分析食品安全Abstract : Carbon nano tubes (CNTs) have led to many new tech ni cal developme nts and applicati ons such as being used for the modified electrodes due to their high chemical stability, high surfaceearea, unique electronic properties, and relatively high mechanical strength. Such properties of carb on nano tubes make them also extremely attractive for the task of electrochemical detect ion.Food safety is the com mon atte nti on major problems around the world, is also related to gover nmen ts, intern ati onal orga ni zati ons, academic in stituti ons, research hot spot. Food safety fast detect ion tech niq ues is the n ati onal impleme ntati on of environmen tal protect ion and food safety pla n importa nt tech ni cal support, to realize the susta in able developme nt of the society, safeguard the people's health is of great significanee. However, the traditional environment, food safety monitoring method usually by offline analysis method, the defect is slow, complex operation an alysis and n eed expe nsive in strume nts, not suitable site mon itori ng and rapid on-li ne an alysis, therefore, the study used in environmen tal and food pois onous and harmful polluta nts in the rapid, accurate, sen sitive, and convenient testi ng new method is n ecessary, sen sitive, fast, safe, econo mic is the curre nt food safety testi ng bottle neck restricti on, and comb ined with the moder n scie nee and tech no logy is one of the latest achieveme nts in nano tech no logy and nano materials, will be food safety test ing developme nt importa nt way. This review carb on nano tubes in food an alysis of research and applicati on, and in the fields.Key words : CNT ; modified electrode ; food analysis ; food safetyIII目录摘要 (I)Abstract .............................................................................................................................................. I I 第一章绪论. (1)1食品安全问题的危害及检测技术 (1)1.1食品污染及其危害 (1)1.2食品安全检测技术的发展 (2)第二章碳纳米管修饰电极 (3)2.1碳纳米修饰电极 (3)2.1.1碳纳米前处理 (3)2.1.2碳纳米修饰基底电极方式 (3)2.1.3碳纳米修饰电极的电化学活性 (4)2.1.4碳纳米修饰电极应用 (4)2 .2碳纳米修饰电极的应用展望 (4)第三章纳米材料概述及其在环境和食品安全检测中的应用 (5)3.1纟内米材料概述 (5)3.2纳米材料的制备 (5)3.2.1物理法 (6)3.2.2化学法 (6)第四章碳纳米管修饰电极在食品分析中研究进展 (7)4.1碳纳米管修饰电极测定食物中重金属阳离子 (7)4.2碳纳米管修饰电极测定食物中阴离子及其化合物 (7)4.3碳纳米管修饰电极测定食物中有机物 (7)第五章碳纳米管生物传感器在食品分析中研究进展 (8)5.1 对葡萄糖检测 (9)5.2在农药残留检测中应用 (9)第六章本论文研究的目的、对象及实验步骤 (10)6.1研究目的 (10)6.2研究对象 (10)6.3实施步骤 (10)第七章实验部分 (11)7.1试剂 (11)7.2仪器 (11)7.3电极的制备 (11)7.3.1 GC 电极的预处理 (11)7.3.2碳纳米管修饰电极的制备 (11)7.4实验方法 (11)7.4.1曲酸在裸电极上的电化学行为 (11)7.4.2碳纳米管修饰电极测定曲酸 (12)第八章曲酸的分析测定 (12)8.1曲酸在GC电极上的电化学行为 (12)8.1.1曲酸在电极上的电化学行为 (12)8.1.3线性范围、检测下限和相对偏差 (15)8.1.4干扰实验 (15)8.2碳纳米管化学修饰电极测定曲酸 (16)8.2.1曲酸在MWNT 修饰电极上的电化学行为 (16)8.3测定条件的优化 (17)8.3.1 pH 值优化 (17)8.4修饰剂用量对电化学响应的影响 (18)8.4.1线性范围、检测下限和相对偏差 (18)8.4.2干扰实验 (19)8.4.3样品测定 (19)结束语 (21)致谢 (22)参考文献 (23)第一章绪论日益严重频繁发生的食品安全事件因其对人类生命与健康的巨大威胁而成为全球关注的热点问题。

碳糊电极和化学修饰碳糊电极制备及应用综述_许文娟

[ 8]
由于
CM CPE 的优点及特殊功能 , 使其在金属离子的分析测定方面有了很大发展。常测定的金属离子有 Cu 、 Fe 、 Au 、 Pb 、 Mg 、 Cd 等。同样也可以 [ 24] 测定其它金属离子, 如测定矿样中的痕量钯、水样中的银离子
[ 25] 2+ 2+ + 2+ 2+ 2+
[ 5 6]
; 可以借富集、分离、催化和选择等反应对众多
的物质进行分析测定。
收稿日期 : 2010 03 16 修改稿日期 : 2010 03 24
。
基金项目 : 山西省自然科学基金资助项目 ( 2009011015 2) 作者简介 : 许文娟 ( 1985- ), 女 , 山西大同人 , 中北大学在读硕士 , 师从焦晨旭副教授 , 从事化学修饰碳糊电极的制备及应用研究。电话 : 15035171502 , E - m a i: l xuw en juan4329@ 126. com
[ 9 M CPE 在药物分析研究中得到了迅速发展。如诺氟沙星的测定 , 诺氟沙星又称氟哌酸, 属于第三代喹诺酮类抗菌药物
[ 19]
; 奥美拉唑的测定, 奥美拉唑应
用于十二指肠溃疡、胃溃疡、反流性食管炎的治 [ 20] [ 21] 疗 ; 洛哌丁胺 ( 一种止泻药 )的测定等。 3 . 2 . 3 CMCPE 在环境监测中的应用我国和其它许多国家均将苯酚纳入环境监测物的黑名单中, 黎国兰等利用 CTAB 蒙脱石修饰碳糊电极伏安法测定 [ 22] 废水中的苯酚 , 此法快速、简便、灵敏度也高 ; 还可应用于土壤监测、大气监测、水质监测、生物监测等环境监测中。 3 . 2 . 4 CM CPE 在金属离子分析中的应用

碳纳米管修饰碳糊电极测定水中痕量铅

铅是日常生活环境中普遍存在的污染物，能在人
体和动物组织中蓄积，导致贫血、神经机能失调和肾损
１实验部分
１１实验仪器和药品．
ＣＩ６Ｃ电化学工作站（海辰华仪器有限公Ｈ６０上
伤等。我国卫生标准规定，在地面水及生活饮用水中，
含铅量不能超过００ｇ。通常在环境水中铅的含量．ｍ／５Ｌ较低，需要高灵敏度的检测手段才能有效检测。目前，
Ａｂｔａｔｓｒｃ：ＤｅｅｍｉａｉｎｏａｅｌａｎｗａｅｓｎｌｉＷａ１ｃｒｏａｏｕｅｄｆｄｃｒｏａｔｌｃｒｄａｔｒｎｔｆｔｃｅｄｉｔｒｕｉｇｍｕｔ— ｌａｂｎｎｎｔｂｓｍｏｉｅａｂｎｐｓｅｅｅｔｅｗｓｏｒｉｏｐｏｏｅｎｔｉｐｐｒｒｐｓｄｉｈｓａｅ．Ｕｎｅｈｐｉｍｏｄｔｎ，ｈｅｋｃｒｅｔｏｉｅｅｔｌｐｌｅｖｌｍｍｅｒｆｌａｒｄｒｔｅｏｔｍｕｃｎｉｏｓｔｅｐａｕｒｎｓｆｄｆｒｎｉｕｓｏｔｉａａｔｏｄｗｅｅｙｅ
ＹＵｉＨＥｅｚｙｌ２Ｕａｙａ。ＨｕＦｌｔ，ＷｇｎＹｕｎｕｎ
（．ｉｎｓｒｖｎｉｕｅｖｉｇＴｓｎｅｅｒｈＩｓｔｔｆｒｄｃｕｌｙＮｍｉｇ２００，ｈｎ；．ｃｏｌ１ＪａｇｕＰｏｉｃａＳｐｒｉｎ＆ｅｔｇＲｓａｃｔｕｅｏＰｏｕｔＱａｔａｎ，１０７Ｃｉａ２Ｓｈｏｏｆｌｓｉｎｉｒｓｉ，

多壁碳纳米管修饰碳糊电极测定盐酸克伦特罗

裸碳糊电极相比，ＬＣＢ在修饰电极上的电流响应明显增大，同时峰、电位差减小，定灵敏度大为峰测
提高。在最佳实验条件下，该修饰电极测定ＣＢ的线性范围为２０×１一～１０×１～ｍｌＬ～，Ｌ．０．０ｏ・
极。该方法的优势在于修饰电极制备简单、面易表更新，ＣＢ在该修饰电极上产生一灵敏的微分脉且Ｌ
收稿日期：０９— １ — １２０１０
学学院提供。
１２电极制备．
ＣＴ修饰碳糊电极的制备：Ｎ称取１０ｇ石墨粉与．
究所，使用前未经任何处理）高纯石墨粉（药集，国团化学试剂有限公司，谱纯）光。其余试剂均为分
析纯，为去离子水，水尿样与血样由延安大学生命科
型碳结构材料对碳糊电极进行修饰并用该修饰电极对ＣＢ进行了电化学研究。本实验将多壁碳纳米Ｌ管直接掺入石墨粉中，备了碳纳米管修饰碳糊电制
量的测定具有非常重要的意义。目前检测ＣＢ的Ｌ
１实验部分
１１仪器及试剂．
Ｌ９ＢＩ型电化学工作站（津兰力科化学电Ｋ８Ｉ天子公司）三电极系统：。以碳纳米管修饰碳糊电极或裸碳糊电极为工作电极，铂丝为辅助电极，和甘饱

碳纳米管研究报告

碳纳米管研究报告碳纳米管是一种新兴的材料，它既具有高强度又有超强的耐腐蚀性，在未来将会发挥重要作用。

本文将结合碳纳米管的化学特性、力学性能、电学性能和生物医学应用，对它进行深入研究，旨在发掘它的潜力，未来能够更好地应用它。

一、碳纳米管的化学特性碳纳米管具有较高的碳氧化物结构，具有超强的耐腐蚀性。

其表面具有一定的电荷，这可以改变它的生物活性，增加其作为纳米材料的有效性。

此外，还有一些碳氧化物，如碳酸钙等，具有很好的附着力，对于不同的应用有着不同的功能。

二、碳纳米管的力学性能碳纳米管有着优异的力学性能，其弹性模量的大小可以根据其结构而定，它们有着非常高的抗弯强度，抗拉强度比钢材还要高，耐磨性也比钢材高。

同时，它们还具有很强的抗冲击能力，甚至在超高温下也能保持一定的强度。

三、碳纳米管的电学性能碳纳米管也具有优异的电学性能，其电阻率极低，可以大大提高电子材料的效率；其容量也极高，约为石墨烯4倍，能够有效地储存电能。

此外，它们还具有良好的导电性，可以抑制电路的失效，这在电子制造领域有重要作用。

四、碳纳米管的生物医学应用碳纳米管也可用于生物医学领域。

由于它们具有超强的耐腐蚀性及其高强度，可以用来制造医疗设备、改善人体组织修复治疗效果等。

另外，它们还可以用于基因治疗，具有增强免疫力的功效；用于抗癌药物的药物载体，以最大程度地抑制癌细胞的生长；在细胞快速传输信号的实验中，用于提高和优化实验效果等。

以上就是碳纳米管的一些特性和应用。

综上所述，碳纳米管有着较高的力学性能、超强的耐腐蚀性和良好的电学性能，以及众多生物医学应用，拥有着前所未有的潜力及应用前景。

未来需要加强对它的研究，进一步开发其功能，以及制定更好的应用方式，以期达到最佳效果。

碳纳米管修饰碳糊电极吸附溶出伏安法测定铜

一
氮烯类试剂修饰到基体电极制备化学修饰电极用
于重金属离子镉、测定，测限可达１０Ｘ１铂检．０ｍｏ／。但目前，用三氮烯试剂在电化学领域的ｌＬ利研究报道还较少，对其响应机理研究尚未见报而道。铜是动植物及人体生长发育所必需的微量元素之一，能促进酶的催化功能，也是人体血液、脏肝和脑组织等结构的组成部分。缺铜会引起贫血，过量又会引起肝脏损坏［等。而人发中所含铜量的高５低，正是反映一个人健康与否，因此，立测定痕量建
２０ｍＶ／的扫描速度线性扫描，络合物吸附在ＭＷＣ／Ｐ５ｓＮＴＣＥ表面，于６６ｍＶ（．ＣＳＥ）处产生一灵敏的阳极
溶出峰，其峰电流与Ｃｕ（Ⅱ）浓度在４Ｘ１－０ “ｍｏ／ｌＬ一８１ｍｏ／ × ０ｌＬ和８×１＿。ｌＬ一１×１ｍｏ／范围０。ｍｏ／０ｌＬ
铜的新方法，于评价人体健康方面具有重要的意对
义。目前，发中微量铜的测定方法主要有原子吸人
收法、电化学分析法］分光光度法［－等。但。、１１０１
这些方法仪器昂贵，作繁琐、用高或造成二次操费污染。本文基于碳纳米管比表面积大、电催化性好、生物相容性好的特点，研究了Ｃ（Ｉ一ＰＰｕＩ）ＳＡＴ络合物在ＭｗＣＴ／ＰＮＣＥ上的吸附伏安行为而建立的

纳米Ag2O修饰碳糊电极的电化学性能研究

电化学行为。实验了不同ｐＨ值底液种类以及碳糊组成对电极性能的影响。结果表明：米Ａ２纳ｇ０含量为１６％的碳糊电极电化学性能、逆性能及吸附性能好，可传输电荷的能力强，表现出了优越的电极性能。关键词：纳米Ａ２ｇ０；碳糊电极；电化学性能中图分类号：Ｔ２２Ｐ１文献标识码：Ａ
ＡｂｔａｔＮａｏａｔｌＡｇｉｙｔｅｉｄｙｈｍｉａｍｅｈｄ，ａｄｔｌｃｒｃｅｃｐｏｅｔｓｒｓｒｃ：ｎｐｒｉｅｃ２０ｓｓｎｈｓｚｂｃｅｃｌｅｔｏｎｉｅｅｔｈｍｉａｓｏｌｒｐｒｅａｅｉｒｓａｃｅｎｃｎｉｏｓｏｉｅｅｔｏｏｉｏｓａｄｄｆｒｎｕｅ．ｈｘｅｍｅｔｓｏｈｔｔｅｃｒｏａｔｅｅｒｈｄｉｏｄｔｎｆｆｒｎｍｐｓｔｎｎｉｅｅｔｆｒＴｅｅｐｒｎｓｈｗｔａａｂｎｐｓｅｉｄｆｃｉｂｉｈｅｅｔｄｎｌｄｎ６％ＮｏＡｇｈｓａｓｏｌｃｒｃｅｃｒｐｒｉｓｒｖｒｉｉｔｄａｓｒａｉｔ．ｔａｌｃｒｅｉｃｕｉｇ１ｏｎａ — ２０ａｏｄｅｅｔｈｍｉａｐｏｅｔ．ｅｅｓｂｌｙａｂｏｂｂｌｙＩＣｏｌｅｉｎｉｎｔａｓｔｅｅｔｃｃａｇｉｉｈｃｐｉｔｄｄｓｌｙｕｅｉｒｅｅｔｏｅｃｐｉｔ．ｒｍｉｌｃｒｈｒｅｗｔａｈｓａａｌｙａｉｐａｓｓｐｒｌｃｒｄａａｌｙｎｉｈｂｉｎｏｂｉＫｅｒｓｎｏａｔｌｉｅｘｄｙｗｏｄ：ａｐｒｉｅｓｖｒｏｉｅ；ｃｂｎｐｔｌｃｒｄ；ｅｅｔｏｈｍｉａｒｐｒｉｓｎｃｌｒａｏａｅｅｅｔｏｅｌｃｃｅｃｐｏｅｔｓｒｌｅ

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ＢａｓｅｄｏｎＮｅｗＣａｒｂｏｎＮａｎｏｔｕｂｅ
ＬＩＵＸｉｎ—ｌｕ，ＰＡＮＸｕｎ —ｈａｉ，ＧＯＵＹａ —ｇｕａｎｇ
（１ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＰｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇ，ＳｉｃｈｕａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇ，
刘新露，潘训海，苟亚光
（１四川理工学院化学与制药工程学院，四川自贡６４３０００；２四川理工学院生物工程学院，四川自贡６４３０００）
摘要：以新型碳纳米管复合物修饰的碳糊铁离子选择性电极被研制出来。电极对Ｆｅ ¨呈现近Ｎｅｒｎｓｔ电位响应性能，电极
ｓｈｏｗｅｄｓａｇｏｏｄｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙｏｒｆＦｅ “ ａｎｄｔｈｅｒｅｓｐｏｎｓｅｔｉｍｅｏｆｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｄｅｗａｓ２５Ｓ．ＴｈｅｅｌｅｃｔｒｏｄｅａｐｐｌｉｅｄｔｏｔｈｅｒｅｃｏｖｅｒｙｏｆｄｅｔｅｍｉｒｎａｔｉｏｎｏｆＦｅ ” ｗａｓｗｉｔｈｓａｔｉｓｆａｃｔｏｒｙｒｅｓｕｌｔｓ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃａｒｂｏｎｎａｎｏｔｕｂｅ；ｃｒｂａｏｎｐａｓｔｅ；Ｆｅ ” ；ｉｏｎ—ｓｅｌｅｃｔｉｖｅｅｌｅｃｔｒｏｄｅ
离子选择性电极是一类电化学传感器，其电位与溶液中给定离子的浓度（活度）的对数呈线性关系，对某一特定离子具有特殊的选择性，可用于多种阴阳离子的测定Ｊ。目前已有几十种商品化离子选择性电极，在临床分析、环保、空间探测、生命科学、自动化装置、食品和药物分析等多个领域得到广泛应用。碳纳米管作为新一代的纳米材料，具有良好的导电性能及
第４１卷第１４期２０１３年７月
广
州
化
工
ＶｏＩ．４ｌＮｏ．１４
ＧｕａｎｇｚｈｏｕＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙ
Ｊｕｌｙ．２０１３
碳纳米管修饰的碳糊铁离子选择性电极的研究
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｎｅｗｍｏｄｉｉｅｆｄｃａｒｂｏｎｐａｓｔｅｅｌｅｃ￣ｏｄｅｂａｓｅｄｏｎｃａｒｂｏｎｎａｎｏｔｕｂｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅａｓｔｈｅｃａｒｒｉｅｒｆｏｒｓｅｌｅｃｔｉｖｅｄｅ —
ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆＦｅ ” ｗａｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄ．Ｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｄｅｐｒｅｓｅｎｔｓｎｅａｒ—ＮｅｒｎｓｔｐｏｔｅｎｔｉａｌｒｅｓｐｏｎｓｅｔｏＦｅ “ ｏｖｅｒａｌｉｎｅａｒｒａｎｇｅｏｆ１．８ ×１０一一１．０×１０一ｍｏｌ／Ｌｗｉｔｈａｓｌｏｐｅｏｆ２６．３ｍＶ／ｄｅｃａｄｅａｎｄｄｅｔｅｃｔｉｏｎｌｉｍｉｔｏｆ０．９ ×１０一。ｎｏ１／Ｌ．Ｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｄｅ
响应的线性范围为１．８×１０～一１．０× １０～ｍｏｌ／Ｌ，斜率为２６．３ｍＹ／ｄｅｃａｄｅ，检测下限为０．９×１０一ｍｏｌ／Ｌ。电极Ｆｅ ¨具有良好的选择性，其响应时间为２５Ｓ。将此离子选择性电极应用于Ｆｅ的回收率实验，结果令人满意。
ＳｉｃｈｕａｎＺｉｇｏｎｇ４３６０００；２ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＢｉｏｅｎｇｉｎｅｅｉｎｒｇ，ＳｉｃｈｕａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅ
ａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇ，ＳｉｃｈｕａｎＺｉｇｏｎｇ４３６０００，Ｃｈｉｎａ）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
关键词：碳纳米管；碳糊；Ｆｅ ¨；离子选择性电极
中图分类号：０６５７．１５
文献标识码：Ａ
文章编号：１００１ — ９６７７（２０１３）１４ — ００８８ — ０３
ＭｏｄｉｉｆｅｄＣａｒｂｏｎＰａｓｔｅＩｒｏｎ（ＩＩＩ）一ｓｅｌｅｃｔｉｖｅＥｌｅｃｔｒｏｄｅ