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石墨烯是一种新兴的二维纳米材料,具有优异的电学、热学、光学和机械性能,近年来得到了科研工作者广泛而深入的研究。为了充分发挥石墨烯的优良性质,提高其稳定性,需要对石墨烯进行功能化,主要分为共价功能化和非共价功能化两种方式。为了进一步改善石墨烯的性能并拓展其应用领域,石墨烯基复合材料的制备及应用成为令人感兴趣的研究方向。本文致力于利用简便易行的方法制备石墨烯基复合材料,并将其应用于电化学传感器的构建,实现对生理活性分子高选择性、高灵敏度检测。本工作主要内容如下: 1.以十二烷基硫酸钠(SDS)修饰的氧化石墨烯和SnCl2为原料,利用简便易行的一锅反应制备了石墨烯/二氧化锡(SDS-GN/SnO2)纳米复合材料。SDS-GN/SnO2的成分和形貌特征利用拉曼光谱、TEM和XRD等手段进行表征。多巴胺(DA)在SDS-GN/SnO2修饰电极上的电化学行为利用循环伏安法和差分脉冲法进行研究。结果表明该修饰电极对DA的氧化反应有显著的电催化活性,利用差分脉冲法可将DA、抗坏血酸(AA)、尿酸(UA)三者的氧化峰区分开,两两之间的峰电位差分别为:AA-DA132 mV,UA-DA128 mV, UA-AA260 mV。因此该修饰电极构建的电化学传感器可以在AA和UA存在的条件下选择性检测DA,检测DA的线性范围是0.1-10.0μM,线性相关系数是0.9980,检测限为80nM(S/N=3)。该方法可以用于检测人体尿液样品中的DA。 2.以5,10,15,20-四(4-磺酸基苯基)卟啉非共价功能化的石墨烯为基体材料,采用一锅反应制备三元复合材料石墨烯/氧化锡/纳米金(GN/SnO2/Au)。运用FT-IR、XRD、TEM等手段对复合材料进行表征。利用GN/SnO2/Au修饰的玻碳电极构建的电化学传感器对肾上腺素(EP)的氧化反应有显著的电催化活性。而且,该传感器可将EP和尿酸(UA)的氧化峰区分开,氧化峰电位差(EP-UA)为132 mV,因此可以同时检测EP和UA。在优化的实验条件下,EP的线性范围从0.5至100μM,检测限为0.05μM;UA的线性范围从2.0至100μM,检测限为0.5μM(S/N=3)。该电化学传感器可应用于同时检测人体尿液样品中的EP和UA。