羧基化碳纳米管嵌入石墨修饰电极对多巴胺和抗坏血酸的电催化详解.PDF

( ) 第 30 卷 分析化学 FENXI HUAXUE 　研究报告 第 9 期 　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　 2002 年 9 月 Chinese Journal of Analytical Chemistry 1053～1057 羧基化碳纳米管嵌入石墨修饰电极对多巴胺和抗坏血酸的电催化 1 ,2 1 1 1 1 王宗花 　刘　军 　颜流水 　王义明 　罗国安 1 ( ) 2 ( ) 清华大学化学系 , 北京 100084 　 青岛大学化学系 , 青岛 266071 ( ) 摘　要 　采用涂层和嵌入修饰法 ,将羧基化多层碳纳米管制成两种修饰电极。以多巴胺 DA 和抗坏血酸 (AA) 为模型化合物 ,研究了两种修饰电极对 DA 和 AA 共存时的电催化作用。结果表明 :嵌入的方式比涂层 的方式显示了更多的优点。嵌入修饰电极不仅使峰电流增加 ,并且使两者共存时的氧化峰位分离达 160 mV , 同时 ,该电极对 DA 的响应灵敏于AA ,这有利于在大量的 AA 存在下实现对 DA 的测定。在 1 ×10- 3 mol/ L 的 AA 的存在下 ,还原电流的一阶导数与 DA 浓度在 5 ×10- 7 ～1 ×10- 4 mol/ L 范围内呈良好的线性关系 ;检测下 限达 1 ×10- 7 molL 。 关键词 　多巴胺 ,抗坏血酸 ,碳纳米管 ,修饰电极 1 　引　　言 1 ,2 ( ) 90 年代初 ,Iijima 首先用高分辨透射电镜发现具有纳米尺寸的碳的管状物 ———碳纳米管 CNT 。 它是由碳六元环构成的类石墨平面卷曲而成的纳米级中空管 ,其中每个碳原子通过 sp2 杂化与周围 3 个碳原子发生完全键合 ,各单层管的顶端有五边形或七边形参与封闭。CNT 的直径为几十个纳米 ,轴向 长度却可达几微米甚至更长 ,纵横比在 100～1000 范围间。CNT 独特的一维管状分子结构开辟了纳米 材料的新领域 ,人们在不断开发碳纳米管新的合成途径的同时 ,也在努力挖掘着这一新型材料潜在的应 用前景。碳纳米管依据其原子结构不同 ,将表现为金属或半导体 ,这种独特的电子特性使得在把它制成 电极时能促进电子的传递。另外,利用碳纳米管对电极表面进行修饰时 ,除了可将材料本身的物化特性 引入电极界面外 , 同时也会拥有纳米材料的大比表面积、粒子表面带有较多的功能基团的特性3 ～5 ,从 而对某些物质的电化学行为产生特有的催化效应。目前 ,CNT 在分析化学中的应用刚起步 ,在电化学分 ( ) ( ) 6 析方面的研究有 :多壁碳纳米管 MWNT 与溴仿混合制成的电极对多巴胺 DA 的氧化具有催化作用