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多环芳烃(PAHs)是指分子结构中拥有两个或两个以上苯环的疏水性碳氢化合物,是一类持久性有机污染物,广泛存在于环境中,具有致癌、致畸、致突变“三致”作用。PAHs可通过环境介质进入食物链,是一类重要的食物污染物,长时间食用PAHs污染食物会对人体健康产生巨大的潜在威胁,因此对人群饮食来源的PAHs暴露水平研究具有重要意义。通过测定PAHs暴露生物标志物-尿中羟基多环芳烃来估算人体摄入PAHs的含量,为评估人体PAHs暴露水平和健康风险提供参考,从而调整膳食结构和烹饪方式,减少或避免食物中PAHs对人体的危害。石墨烯是一类具有出色导电性能、超大比表面积和巨大π共轭体系的二维碳纳米材料,常作为富集材料和电极修饰材料。本文致力于构建基于石墨烯材料的修饰电极,将其应用在PAHs暴露生物标志物1-羟基芘(1-OHP)、α萘酚(α-N)和β萘酚(β-N)的富集传感:制备电还原氧化石墨烯修饰电极和石墨烯-聚蒽喹啉层层组装修饰电极,对其进行表征,并探讨1-OHP、α-N和β-N在各类修饰电极上的电化学行为,对修饰电极制备条件、电化学测定条件和机理进行探索,建立原位富集传感1-OHP、α-N和β-N的新方法。具体内容如下:(1)建立一种利用电化学还原氧化石墨烯修饰电极(E-r GO/GCE)协同富集检测萘酚异构体(α-N和β-N)的新方法。通过电还原法制备E-r GO/GCE,采用扫描电镜、拉曼光谱和红外光谱对E-r GO/GCE进行表征,结果表明E-r GO/GCE形貌呈多孔状三维结构且导电性能良好。采用循环伏安法(CV)和差分脉冲伏安法(DPV)研究萘酚异构体在E-r GO/GCE上的电化学行为,结果表明α-N和β-N在E-r GO/GCE上均为不可逆氧化反应,表现为两个峰形良好且完全分离的强氧化峰,两者CV响应电流分别为裸玻碳电极的11.28和8.57倍。确定支持电解液为p H 6.0 PBS、GO电还原时间为250 s、富集电位为+0.1 V、富集时间为90 s是最佳的α-N和β-N电化学检测参数。α-N在5~400 n M和0.5~20μM浓度范围内与其DPV响应电流呈良好线性,β-N在5~350 n M和0.5~20μM浓度范围内与其DPV响应电流呈良好线性,α-N和β-N检测限分别为1.01 n M和0.43 n M(S/N=3),灵敏度分别为0.0097μA/n M和0.0113μA/n M。将该方法应用于人尿样中α-N和β-N的同时测定,其结果与HPLC法测定尿样中α-N和β-N结果相近。(2)建立一种快速灵敏的DPV原位富集传感1-OHP方法。采用电还原法制备E-r GO/GCE,通过电富集与π-π共轭协同作用预富集1-OHP。确定支持电解液为p H 2.0PBS、GO电还原时间为300 s、富集时间为600 s作为最佳测定条件。1-OHP在5~300 n M浓度范围内与其DPV响应电流呈良好线性,检出限为0.84 n M(S/N=3),灵敏度为0.1684μA/n M。将该方法应用于人尿样中1-OHP含量测定,回收率为97.3%~101.1%,其结果与HPLC法测定尿样中1-OHP结果相近。(3)采用电还原氧化石墨烯作为基底,利用石墨烯(GR)与聚蒽喹啉(AQ)之间π-π作用进行层层组装制备{GR-AQ}n修饰电极,通过紫外-可见光谱和CV对{GR-AQ}n多层膜的组装过程进行表征;研究1-OHP在{GR-AQ}n修饰电极上的电化学行为,结果表明1-OHP在该修饰电极上为可逆的氧化还原反应,反应过程受吸附控制;确定GO电化学还原时间为100 s、GR浓度为1 mg/m L、AQ浓度为0.5 mg/m L、膜层数为16作为修饰电极的最佳制备条件,支持电解液为p H 2.0 PBS、富集电位为+0.8 V、富集时间为400 s作为1-OHP电化学测定最优条件。1-OHP在0.5~120 n M浓度范围内与其DPV响应电流呈良好线性,检测限为0.07 n M(S/N=3),灵敏度为0.5539μA/n M。将该方法应用于人尿样中1-OHP检测,其结果与HPLC法测定尿样中1-OHP结果相近。