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饮料中 Vc 含量检测的一个简单方法. 这些饮料中的 Vc 含量真的那么多么 ?. 氧化石墨烯修饰电极一步法电化学原位制备及生物传感应用. 曾繁武 催化材料研究部. 主要内容. 石墨烯概述 石墨烯制备方法 石墨烯系列材料的应用 氧化石墨烯修饰电极一步法电化学原位制备及生物传感应用 结论. 石墨烯概述. Graphene. 石墨烯的结构 . (a), 石墨烯中每个碳原子均与三个碳原子相连形成共价键结构。 单层石墨烯 (b) 及较厚的石墨 (c) 的电镜图片。. Nat. Nanotechnol. 2 (2007) 199-201. 石墨烯概述.

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饮料中 Vc 含量检测的一个简单方法

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Presentation Transcript


Vc

饮料中Vc含量检测的一个简单方法

这些饮料中的Vc含量真的那么多么?


Vc

氧化石墨烯修饰电极一步法电化学原位制备及生物传感应用

曾繁武

催化材料研究部


Vc

主要内容

  • 石墨烯概述

  • 石墨烯制备方法

  • 石墨烯系列材料的应用

  • 氧化石墨烯修饰电极一步法电化学原位制备及生物传感应用

  • 结论


Vc

石墨烯概述

Graphene

石墨烯的结构. (a),石墨烯中每个碳原子均与三个碳原子相连形成共价键结构。 单层石墨烯 (b)及较厚的石墨 (c)的电镜图片。

Nat. Nanotechnol. 2 (2007) 199-201


Vc

石墨烯概述

2004年, Novoselov和Geim 发现了简单但非常有效的方法:以胶带为工具制备了石墨烯。 制备了厚度为10 μm较少层数的石墨烯。

图为石墨烯薄膜。 (A) 为面积相对较大的多层石墨烯片的照片, (B) 为石墨烯边缘的AFM图像 (C)为单层石墨烯的 AFM 图像 (D)为测试多层石墨烯电性能的实验装置的 SEM图片 (E)为 (D)中装置的示意图。

Science 306 (2004) 666-669


Vc

石墨烯概述

Andre Geim教授(左)和 Konstantin Novoselov博士

2010年诺贝尔物理奖被授予了曼彻斯特大学的 两个专家,以表彰他们对于石墨烯研究的贡献。


Vc

石墨烯的制备方法

通过化学方法以石墨为原料制备石墨烯

水中具有很好分散性能的石墨烯化学方法制备示意图

化学方法制备石墨烯过程中结构转换的分子模型示意图。

  • Nat. Nanotechnol. 3 (2008) 101-105, Nat. Nanotechnol. 4 (2009) 25-29


Vc

石墨烯的制备方法

有机溶剂中石墨烯的制备及原位检测示意图。

  • ACS Nano 3 (2009) 3587–3594


Vc

石墨烯的制备方法

电化学方法制备分散的石墨烯

实验装置示意图(左)及石墨电极的剥离过程示意图(右)。

石墨烯纳米片的电镜图片

  • Adv. Funct. Mater. 18 (2008) 1518–1525


Vc

石墨烯系列材料的应用

可充放电电池

由Mn3O4/RGO 和 Li组成的半电池电化学性能。

  • J. Am. Chem. Soc. 132 (2010) 13978–13980


Vc

石墨烯系列材料的应用

燃料电池

Pt纳米颗粒在二维石墨烯上的分布及电化学催化反应示意图

GO-Pt为基础的燃料电池最大容量达到 161 mW/cm2( 而单独的Pt为基础的燃料电池容量仅为96 mW/cm2)。

  • J. Phys. Chem. C 113 (2009) 7990-7995


Vc

石墨烯系列材料的应用

气体传感

单层石墨烯对不同浓度的NO2响应信号

石墨烯对1ppm的不同气体的电阻响应

  • Nat. Mat. 6 (2007) 652-655


Vc

石墨烯系列材料的应用

电化学分析

对于不同浓度 rutin的SDPVs 曲线

rutin 在 GNs/GCE电极上的氧化还原反应

  • Electroanalysis 22 (2010) 2399 – 2406


Vc

氧化石墨烯修饰电极一步法电化学原位制备及生物传感应用

  • 氧化石墨烯制备示意图(碳:灰色;氧:红色;氢白色)

  • b)石墨电极上氧化石墨烯制备CV曲线。


Vc

氧化石墨烯修饰电极一步法电化学原位制备及生物传感应用

石墨电极电化学剥离前 (a) 和剥离后 (b) 的电镜图片。(c) 为(b) 框选处的高分辨电镜图片。(d)为通过超声振荡方法得到电极上的氧化石墨烯的TEM图片。


Vc

氧化石墨烯修饰电极一步法电化学原位制备及生物传感应用

氧化石墨烯(红色)及石墨电极在缓冲溶液中的CVs 曲线。


Vc

氧化石墨烯修饰电极一步法电化学原位制备及生物传感应用

氧化石墨烯修饰电极对抗坏血酸(AA)的电化学氧化的催化活性

在含有不同浓度AA( 0~3 mM )的缓冲溶液中氧化石墨烯修饰电极的CV 曲线

在含有不同浓度AA( 0~3 mM )的缓冲溶液中石墨电极的CV 曲线


Vc

氧化石墨烯修饰电极一步法电化学原位制备及生物传感应用

氧化石墨烯修饰电极对抗坏血酸(AA)的电化学氧化的催化活性

抗坏血酸在氧化石墨烯上氧化还原反应示意图


Vc

氧化石墨烯修饰电极一步法电化学原位制备及生物传感应用

氧化石墨烯电化学传感性能研究

线性范围:

5.0×10-4 ~ 1.0 mmol·dm-3

最低检测线:

0.5 μmol·dm-3

0V恒电位下,连续加入AA时电极的电流响应曲线。

响应电流与AA浓度的关系曲线


Vc

氧化石墨烯修饰电极一步法电化学原位制备及生物传感应用

抗干扰测试

氧化石墨烯修饰电极对AA及对浓度分别为AA浓度的100倍的柠檬酸(CA)、葡萄糖(Glu)、(乳酸) LA以及10倍的尿酸(UA)和多巴胺(DA)电流响应曲线。


Vc

氧化石墨烯修饰电极一步法电化学原位制备及生物传感应用

实际样品中抗坏血酸检测结果


Vc

结 论

1.通过一步法电化学原位制备了氧化石墨烯修饰电极。

2.修饰电极对抗坏血酸的电化学氧化具有很好的催化活性。

3.较低的0V恒电位条件下,修饰电极对加入的抗坏血酸有较快的电流响应,在一定浓度范围内(0.25~1.0 mM)响应电流与抗坏血酸浓度成线性关系,最低检测限达到0.5 μM 。 并且,在该电位下,相关物质对检测干扰可以忽略。

4. 所检测的饮料中确实含有一定量的 AA, 但是并不是所有的饮料都能达到其标榜的浓度。(此为非官方结论)


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