预阳极化嵌入式超薄碳糊316L电极和预阳极化碳糊电极的构建及应用

作     者：高凤丽 

作者单位：河南师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李全民

授予年度：2014年

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0703[理学-化学] 070301[理学-无机化学] 

主      题：预阳极化嵌入式超薄碳糊316L电极 预阳极化碳糊电极 尿酸 鸟嘌呤 对乙酰氨基酚 叶酸 肾上腺素 循环伏安 

摘      要：化学修饰碳糊电极近年来在电化学和电分析化学领域引起广泛关注。新型化学修饰碳糊电极的构建可拓展其在电化学等方面的应用。本文围绕预阳极化嵌入式超薄碳糊316L电极和预阳极化碳糊电极主要开展了以下工作： 一、酸度及铂电极还原反应对PAIUCP-316L电极上尿酸和鸟嘌呤氧化峰电流影响的研究 以直径2.5mm的316L不锈钢为基体制备了预阳极化嵌入式超薄碳糊316L电极（PAIUCP-316L电极），并将该电极用于尿酸(UA)和鸟嘌呤(G)电化学响应信号的同时测定。根据UA和G氧化峰电流及氧化峰电位与溶液酸度的关系曲线图，首次依据UA和G的酸度分布系数详细讨论了pH对相应氧化峰电流的影响。结果表明：不同酸碱型体的UA和G在电极表面失去电子能力不同可能是其氧化峰电流受pH影响的重要因素。除此之外，还首次提出了辅助电极上可能发生的还原反应及其反应进行程度随pH升高而降低可能是导致工作电极上UA和G氧化峰电流也随pH升高而降低的原因之一;提出了UA和G被氧化的同时在反应层释放的H+沿其浓度梯度向阴极迁移以补充阴极反应对H+的消耗，这就为扩散层中UA和G向反应层中的迁移提供了能量，实验对缓冲溶液的组分、pH、扫速等实验条件进行了优化，表明在pH=5.00的PBS缓冲溶液中，扫速为0.1V·s-1时UA和G分别在5.0×10-7～2.2×10-4mol·L-1和2.0×10-7～1.5×10-4mol·L-1的浓度范围内与其氧化峰电流呈线性关系，检出限分别为8.2×10-8mol·L-1和3.4×10-8mol·L-1。用于健康成年人尿液中UA和G含量的测定，结果满意。 二、溶液酸度和辅助电极反应程度对叶酸和对乙酰氨基酚在316L-PAIUCPE上同时测定影响的探究 制备了一种新颖的预阳极化超薄嵌入式碳糊316L电极（316L-PAIUCPE），该电极以工业316L不锈钢为基底。以叶酸(FA)和对乙酰氨基酚(AC)为分析物，研究了FA和AC在该电极上的电化学行为，并对溶液酸度和辅助电极的反应程度对二者氧化峰电流大小的影响进行了详细讨论。实验结果表明AC和FA在316L-PAIUCP电极上显示出了较强的电化学响应信号，其对应的氧化峰电位分别为0.408V和0.727V，氧化峰电流与其浓度分别在5.0×10-7～2.0×10-4mol·L-1和2.0×10-7～2.2×10-4mol·L-1的范围内呈现良好的线性关系，检出限分别为7.0×10-8mol·L-1和2.1×10-8mol·L-1。该方法亦可成功用于实际药片中AC和FA含量的测定。 三、肾上腺素在预阳极化碳糊电极上电化学行为的探究（PACPE） 以肾上腺素（EP）为目标分子，建立了预阳极化碳糊电极（PACPE）测定EP的新方法。实验表明，EP在PACPE上有很好的电化学响应，在pH=7.00的PBS缓冲溶液中，EP的氧化峰电流最大，且与其浓度在2.0×10-7～1.0×10-4mol·L-1范围内呈现良好的线性关系，线性方程为：Ip(A)=0.4598+0.1544c(mol·L-1)，相关系数R=0.9981，检出限为2.9×10-8mol·L-1。该方法可成功用于注射液中EP含量的测定。