摘要：近年来，化学修饰电极（Chemically modified electrode，简称CME）的出现推动了电化学和电分析化学的发展，是当前电分析化学中非常热门的研究领域。化学修饰电极由于具有良好的化学稳定性、高灵敏度、低检出限、易制备等优点，被广泛应用于定性和定量分析电活性物质。本文以电化学方法构建了一种有效的电化学传感器-多壁碳纳米管修饰电极（Multiwalled carbon nanotube modified electrodes，简称MWNTs/CME），并探讨了其在多巴胺（Dopamine，简称DA）检测中的应用价值。用电化学阻抗图谱（Electrochemical impedance spectroscopy，简称EIS）及循环伏安法（Cyclic voltammetry，简称CV）对该修饰电极的性质做了表征。结果显示，该修饰电极可有效提高DA的氧化峰电流，并降低过电位。因此它能够很好地改善电信号，能够实现对DA的定性和定量分析。77335

毕业论文关键词：化学修饰电极、多壁碳纳米管、多巴胺、传感器、电化学阻抗图谱

The construction of multiwalled carbon nanotubes modified electrode for electrocatalytic oxidation of dopamine

Abstract: In recent years, chemical modified electrodes have promoted the development of electrochemistry and electroanalytical chemistry。 Chemical modified electrodes have been widely applied to the determination and quantitative detection of electroactive materials。 They have advantages of high chemical stability, high sensitivity, low detection limit, and ease of operation, which have attracted widespread attentions。 This work developed a new type of electrochemical sensor-multiwalled carbon nanotube modified glassy carbon electrodes (MWNTs/CME) for electrochemical detection of dopamine (DA)。 Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and cyclic voltammetry (CV) were used to characterize the electrochemical properties of modified electrodes。 The modified electrodes can reduce the overpotential and increase redox peak current。 Therefore, the modified electrodes can be effectively used for the qualitative and quantitative detection of DA, which is helpful for disease diagnosis。

Keywords: Chemical modified electrodes; Multiwalled carbon nanotubes; Dopamine; Sensor; Electrochemical impedance spectroscopy

前言基于电化学传感器的分析方法相对于传统的分析方法具有成本低、分析速度快、操作简单、体积小、便于现场检测等优势。电化学传感器工作的原理为：被检测的物质通常在电极上发生氧化还原反应，从而产生可被检测到的化学信号，该化学信号经换能器转化为电信号，电信号经电化学检测仪的放大、滤波和模数转换等处理后被传送至计算机进行记录和显示，从而根据电信号的大小对被测物质进行定性或者定量分析。化学修饰电极（Chemically modified electrodes，简称CME）是通过化学修饰的方法有目的、有选择地在电极表面固定所需的功能性物质。且CME参与的反应往往伴随着更快的电子转移速度。该方法的研究打破了传统电化学只对裸电极/电解液界面的研究的观点。目前，CME已逐渐超越传统的检测方法成为当下电分析化学分析的前沿领域[1-4]。论文网

碳纳米管作为一种先进的纳米材料，其比重较轻，该特性得益于它的结构，其结构是由呈六边形排列的碳原子重叠多层的同轴圆管[5]。 根据石墨烯片层数可以分为单壁碳纳米管（Single-walled carbon nanotubes，简称SWNTs）和多壁碳纳米管（Multi-walled carbon nanotubes，简称MWNTs）。本文主要研究MWNTs修饰电极的制备和应用价值。由于碳纳米管具有的独特的结构以及优良的力学、导电和传热等性能，因此，可以将碳纳米管应用为电极的一种修饰材料[6]。MWNTs独特的物理化学性质使其成为电化学领域的一颗新星并引起学术界的广泛重视。MWNTs的电催化活性已被证明与局部微结构即边缘平面缺陷和管壁末端开口密切相关[7]。因此，MWNTs组装选择一个合适的支撑材料变得极其重要。近年来，研究者们得出了许多关于碳纳米管修饰电极的成果，主要是：维生素C（Vitamin C，简称AA）、多巴胺（Dopamine，简称DA）、还原型辅酶（NADH）等物质的电催化氧化[8-10]。由此看来，碳纳米管材料在电化学领域的应用前景十分广阔。