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电化学传感器由于操作简便、成本低、稳定性好、灵敏度高等特点,在医学诊断、环境检测等领域具有广泛的应用。但现有的电极材料存在成本高、含重金属、电化学性能不够理想等问题,阻碍了电化学传感器的发展。本论文在概述电化学传感器进展的基础上,制备了系列电化学性能优良的石墨烯材料,并研究了其作为非金属电极材料在电化学传感器方面的应用。本论文主要实验内容包括:首先,在室温下利用锌片自发还原氧化石墨烯(GO),制备了还原氧化石墨烯/氧化锌复合电极材料(RGO-ZnO)。研究结果表明:在以RGO-ZnO制备的电化学传感器(RGO-ZnO/GCE)中,ZnO颗粒的存在增大了还原氧化石墨烯电极材料的电活性面积,提高了对多巴胺(DA)、抗坏血酸(AA)和尿酸(UA)同时检测的灵敏度,并呈现出良好的峰电位分离(ΔEAA-DA=236 mV、ΔEDA-UA=132 mV、ΔEAA-UA=368 mV)。该传感器对AA,DA和UA的检测都呈现了较宽的线性范围(50–2350μM、1–70μM和3–330μM)和较低的检测限(3.71μM、0.33μM和1.08μM),并成功应用于人体尿样和牛血清等实际样品中AA、DA和UA的检测。进一步以稀盐酸洗去氧化锌,即得到三维褶皱纳米结构的还原氧化石墨烯(3DRGO)。以3DRGO修饰电极制备的电化学传感器(3DRGO/GCE),在生理条件(pH=7.4)下实现了对滴眼液中氯霉素(CAP)的检测,线性范围为1–113μM,检测限为0.15μM。其次,在氮气保护下,以浓盐酸120°C还原GO,制备了氯掺杂石墨烯(Cl-RGO)。以Cl-RGO为电极材料制备的电化学传感器(Cl-RGO/GCE)可高选择性检测CAP,线性检测范围和检测限(S/N=3)分别为1–46μM和0.47μM。该传感器具有优良的选择性、稳定性和重现性,可直接应用于滴眼液中氯霉素的检测。此外还以三苯基膦和三氟化硼乙醚作为还原剂,利用水热法分别制备了磷掺杂石墨烯(P-RGO)和硼磷共掺杂石墨烯(BP-RGO)。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)及X射线光电子能谱(XPS)等对P-RGO和BP-RGO进行了结构表征。初步研究结果表明,杂原子掺杂后的石墨烯的电化学活性有显著提高,以P-RGO和BP-RGO构建电化学传感器,可分别应用于对AA、DA、UA和扑热息痛(AP)的同时检测及双氧水(H2O2)的检测。