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石墨烯修飾電極的構建及其對特丁基對苯二酚的電化學檢測

時間:2019-04-19 21:03來源:畢業論文
利用滴涂的方法構建了石墨烯修飾玻碳電極(GR/GCE)并用作電化學傳感器,研究了特丁基對苯二酚(TBHQ)在修飾電極上的電化學行為。我們先用場發射掃描電鏡(FE-SEM)對石墨烯修飾玻

摘要:本文利用滴涂的方法構建了石墨烯修飾玻碳電極(GR/GCE)并用作電化學傳感器,研究了特丁基對苯二酚(TBHQ)在修飾電極上的電化學行為。我們先用場發射掃描電鏡(FE-SEM)對石墨烯修飾玻碳電極的表面形貌進行表征,再分別用裸玻碳電極和石墨烯修飾電極在鐵氰化鉀溶液中進行循環伏安掃描。該實驗結果表明,石墨烯可均勻分散在玻碳電極上,且修飾后的電極在電化學檢測中比裸玻碳電極具有更好的電化學特性。然后我們又證明了石墨烯修飾電極對抗氧化劑TBHQ有明顯的催化作用,與裸玻碳電極相比,峰電流提高了6.3倍。實驗過程中考察了pH的改變對TBHQ氧化的影響。結果表明,當pH = 3.0時,TBHQ呈現出最高靈敏度,在優化實驗條件下,TBHQ的線性范圍為1.2 × 10-6~1.5 × 10-4 mol/L,檢出限為4.0 × 10-7 mol/L。修飾電極表現出良好的穩定性。34657
畢業論文關鍵詞:傳感器、石墨烯、玻碳電極、抗氧化劑
The construction of graphene modified electrode and its electrochemical detection towards TBHQ
Abstract: In this paper, an efficient electrochemical sensor was fabricated by casting graphene onto a glassy carbon electrode (GR/GCE). The GR/GCE exhibited good performances of high electrode activity, large surface area, prominent antifouling property, and high electron transfer kinetics, which could be used as an effective sensor for the detection of tert-butylhydroquinone (TBHQ). The surface morphology of the constructed GR/GCE was characterized by FE-SEM, and the electrocatalytic activity of the GR/GCE was verified by cyclic voltammetry (CV). It was demonstrated that graphene was uniformly distributed on the surface of GCE, and the resulting modified electrode exhibited excellent electrocatalytic activity toward TBHQ. pH experiments shown that the optimum pH value is 3.0. Under the optimum conditions, the linear range for the detection of TBHQ was 1.2 × 10-6~1.5 × 10-4 mol/L, and the detection limit was 4.0 × 10-7 M. In addition, the proposed method was stable and reproducible. Keywords: sensor; Graphene; glassy carbon electrode; anti-oxidants

源`自*六)維[論*文'網www.mmeqir.tw


前言
油類食品長久放置會導致氧化酸敗,加入抗氧化劑可阻止和延緩這一現象,并提高食用油脂和含油食品的穩定性,延長其貨架期,所以抗氧化劑被廣泛的應用于油脂及含油食品中[1]。TBHQ是國家規定允許少量添加的食用抗氧化劑,它的物理性質如表1所示。跟二丁基羥基甲苯(BHT)、丁羥基茴香醚(BHA)相比,TBHQ由于添加量少,毒性也相對較小。但近年來,動物試驗研究表明,TBHQ有抑制人體呼吸酶活性的嫌疑[2]。曾經就有國內某著名快餐連鎖店使用德國洋櫻集團的TBHQ被媒體曝光事件。根據美國食品藥品監督管理局(FDA)的相關規定,TBHQ在油脂中的使用限值是油脂或食物中脂肪的0.02%。使用劑量越大,TBHQ對人和動物的健康的影響也就越大,會產生例如胃癌和DNA的損傷之類的病癥。因此,這些抗氧化劑在食品中應用及其添加量日益受到人們的關注,精確、快速地測定油脂及含油食品中合成抗氧化劑對油脂穩定性和安全性極為必要。
表1. 特丁基對苯二酚(TBHQ)的物理性質
分子量    外觀    沸點    熔點    氣味    溶解度
166.22    白色至淡茶色結晶    300℃    127.5℃    極微小    微溶于水,溶于大部分有機溶劑及油脂

目前,食品中抗氧化劑的檢測技術有比色法(分光光度法)、薄層色譜法、氣相色譜法和氣相色譜-質譜聯用法、電化學分析法、毛細管電泳法、高效液相色譜法(HPLC)和液相色譜-串聯質譜法等。然而,比色法和薄層色譜法(TLC)雖然儀器簡單、檢測成本低,但測量精度差,操作程序繁瑣;氣相色譜法和氣相色譜-質譜聯用法精確度高、結果準確,但是檢測抗氧化劑時試劑繁多,檢測成本昂貴,操作過程復雜;高效液相色譜法和液相色譜-串聯質譜法檢測速度快、進樣量少、分辨率高、易于回收,但是噪音大,檢測成本略高,檢測前處理繁瑣。以上均不是理想的抗氧化劑檢測方法[3]。 石墨烯修飾電極的構建及其對特丁基對苯二酚的電化學檢測:http://www.mmeqir.tw/huaxue/20190419/32246.html
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