碳納米管修飾及其在電化學分析中的應用.pdf

1、碳納米管(CNTs)化學修飾可提高其在溶劑中的溶解性,有利于其性能的發揮,進一步擴大其在實際中的應用。本論文采用聚合物及β-環糊精(β-CD)對單壁碳納米管(SWCNTs)進行化學修飾,并將β-CD功能化的SWCNTs用于修飾玻碳電極(GCE),修飾后的GCE用來研究某些生物分子的電化學行為,并在此基礎上建立它們的分析檢測方法。
　　聚合物共價修飾SWCNTs。通過混酸對SWCNTs氧化后與乙二醇反應得到羥基修飾的SWCNTs,然

2、后再與丙烯酰氯反應,從而將可聚合雙鍵基團引入到SWCNTs表面,得到乙烯基修飾的SWCNTs;接著以十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)為乳化劑,偶氮二異丁腈(AIBN)為引發劑,采用乳液聚合方法將聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)接枝到SWCNTs表面。詳細研究了預乳化時間對表面接枝聚合物含量高低的影響。溶解度實驗顯示聚合物共價修飾后增強了SWCNTs在溶劑中的溶解性。采用紅外光譜(FTIR)、拉曼光譜(Raman)、透射電子顯微鏡(TEM)對聚合

3、物修飾的SWCNTs進行了結構分析。Raman測試結果表明聚合物共價接枝到SWCNTs表面,TEM分析結果表明聚合物存在于SWCNTs的側壁和開口端。熱失重分析(TGA)結果表明,在其它條件相同時,SWCNTs表面接枝聚合物含量隨著預乳化時間的延長而增加。
　　β-CD功能化SWCNTs修飾GCE及其在電化學中應用研究。先采用混酸氧化SWCNTs,表面產生的羧基進一步轉化為酰氯,然后與氨基化的β-CD反應,從而在SWCNTs表面引

4、入β-CD,并將β-CD共價鍵修飾的SWCNTs用于修飾GCE。以抗壞血酸(AA)、尿酸(UA)混合體系為研究對象,采用循環伏安(CA)法對AA、UA的電化學行為進行研究。具體考查了溶液pH值,掃描速率,底物濃度及干擾離子等實驗條件改變對AA、UA電化學行為的影響。結果顯示,相比較裸GCE,β-CD共價鍵修飾SWCNTs改性的GCE結合了SWCNTs優良的電化學催化性能及β-CD對某些客體化合物的包結能力,修飾電極具有較高的靈敏度。與β