畢業(yè)論文縮寫稿范文

1、多巴胺在聚漠甲酚綠修飾碳糊電極上的電化學(xué)行為的研究化學(xué)091班：馬敏紅指導(dǎo)教師：顧玲(陜西科技大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院陜西西安710021)摘要：運(yùn)用循環(huán)掃描伏安法(Cyclic Voltammetry, CV)、線性掃描伏安法(Linear Sweep Voltammetry, LSV)研究了多巴胺(Dopamine, DA)在聚漠甲酚綠修飾碳糊電極(PBG/ CPE) 上的電化學(xué)行為。結(jié)果表明，DA在裸碳糊電極(Carbon Paste Electrode，CPE)上的直接電化 學(xué)氧化峰十分微弱，但在PBG/CPE上于0.21V和0.31 V處分別出現(xiàn)一對(duì)可逆氧化還原峰， 氧化峰電流大幅度增大，

2、表明PG/CPE對(duì)DBA電化學(xué)氧化有顯著的催化作用(本文主要研 究0.31V處的氧化峰)，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)該催化氧化過程受吸附控制。用線性掃描伏安法測(cè)得DA 催化氧化反應(yīng)峰電流與其濃度在1.0 x10-51.0 x10-4molL-1 DA濃度范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān) 系。關(guān)鍵詞：多巴胺，聚漠甲酚綠，修飾碳糊電極，電催化氧化Study Dopamine at Poly Bromocresol Green Modified CarbonPaste Electrode and its Electrochemical BehaviorABSTRACT: Using circular voltammetry, L

3、inear sweep Voltammetry Study of dopamine at poly bromocresol green modified carbon paste electrode and its electrochemical behavior. Results show that the DA in the nude carbon paste electrode on the direct electrochemical oxidation peak is very weak, but PBG/CPE 0.21v and 0.31v respectively, appea

4、r on a pair of reversible redox peaks, oxidation peak current is significantly increased, Indicates the PBG/CPE DA electrochemical oxidation catalysis of a significant(This paper mainly studies the oxide peaks 0.31 v), Experiments found that the catalytic oxidation process from adsorption control. B

5、y linear sweep voltammetry measurements Catalytic oxidation peak current and the concentration of DA in 1.0 x10-5 1.0 x10-4mol-L-1 DA range is a good linear relationship.KEYWORDS: dopamine, poly bromocresol green, modified carbon paste electrodes, Electrocatalytic oxidation1引言電化學(xué)反應(yīng)一般是在電極表面附近進(jìn)行的，因此電極

6、表面性能的優(yōu)劣是一重要因素，如 何改善現(xiàn)有電極的表面性能，使電極賦予所期望的性能，是我們研究的一個(gè)課題。通過共價(jià) 鍵和、吸附、聚合等手段，有目的的將具有功能性的物質(zhì)引入到電極表面，使電極賦予新的 功能，本文著重研究聚合手段下的化學(xué)修飾電極。多巴胺用途廣泛，盡管目前圍繞多巴胺的 測(cè)定研究有了一定的基礎(chǔ)，然而對(duì)于多巴胺電催化氧化過程的研究卻不是很多，因而也適合 做理論探究。多巴胺(DA)是一種天然存在的兒茶酚胺，又名3 一經(jīng)酪胺，是哺乳類動(dòng)物中樞神經(jīng)系 統(tǒng)的一種重要的遞質(zhì)化合物。多巴胺濃度的減少會(huì)導(dǎo)致某些嚴(yán)重疾病如帕金森氏綜合癥的發(fā) 生，是幫助細(xì)胞傳送脈沖的化學(xué)物質(zhì)，其在體內(nèi)的濃度變化與神經(jīng)活動(dòng)直

7、接相關(guān)。漠甲酚綠（BG）是一種應(yīng)用較廣泛的蛋白質(zhì)染色劑，屬于酸性三苯甲烷類陰離子染料。 漠甲酚綠，作為催化退色反應(yīng)的指示劑，其用量多少?zèng)Q定退色反應(yīng)的靈敏度和分析方法的準(zhǔn) 確度。2實(shí)驗(yàn)部分2.1儀器及試劑LK98BII型微機(jī)電化學(xué)分析系統(tǒng)（天津市蘭力科化學(xué)電子高技術(shù)有限公司），三電極系統(tǒng)： 修飾碳糊電極為工作電極（自制），飽和甘汞電極（SCE）為參比電極，Pt為輔助電極。鹽酸多巴胺試劑（Dopamine,DA，上海禾豐制藥有限公司），漠甲酚綠（Bromocresol green,BG，天津市科密歐化學(xué)試劑開發(fā)中心），Britton-Robinson緩沖溶液（B-R，由三酸和 NaOH配制），Cl

8、ark-Lubs緩沖溶液（C-L，由NaOH、KH2PO4配制），磷酸鹽緩沖溶液（PB， 由KH2PO4、Na2HPO4配制），其他試劑均為優(yōu)級(jí)純，實(shí)驗(yàn)用水均為二次去離子水。2.2聚漠甲酚綠（BG）修飾碳糊電極制備稱取一定質(zhì)量比（4:1）的石墨粉和甲基硅油，在研缽中混合均勻至糊狀。取內(nèi)徑3 mm 塑料膠管，在塑料膠管的一端內(nèi)填入碳糊，壓實(shí)，重復(fù)此填裝過程數(shù)次，使得在壓實(shí)狀態(tài)下 的填裝高度約為45cm,在電極的另一端插入銅絲做為導(dǎo)線。測(cè)定前需將電極插入空白緩沖 液中，在-1.001.00 V電位區(qū)間用循環(huán)伏安法E以0.1Vs1掃速掃描數(shù)圈，以消除背景電流。 將制備的裸電極浸入含1x10-3moL

9、L-1的BG + 1x10-2 mol-L-1 KNO3的支持電解質(zhì)溶液中，先在 -0.601.30 V電位范圍內(nèi)，以50 mV-s-1的掃速循環(huán)掃描50周，取出電極，用蒸餾水沖洗，在 空氣中晾干，即得到電極表面有一層聚合物薄膜，此電極即為聚漠甲酚綠（BG）修飾碳糊 電極。2.3實(shí)驗(yàn)方法將制備好的碳糊電極，使用前插入空白緩沖液，在-1.001.00 V電位區(qū)間用循環(huán)伏安 法以0.1 V-s-1掃速掃描數(shù)圈，沖洗干凈后待用。用移液管移取1mL多巴胺于10mL具塞試 管中，再用移液管移取5 mL緩沖溶液，加水至10 mL，震蕩，倒入電解池中。在電解池中 插入電極，以一定的速率在-1.01.0 V電

10、位范圍內(nèi)進(jìn)行線性伏安掃描，記錄峰電位Epa和峰 電流Ipa。每次測(cè)定后更新電極，將電極置于空白緩沖底液中進(jìn)行CV掃描直至電流電位曲 線無明顯峰出現(xiàn)，即認(rèn)為已恢復(fù)了電極活性，可再次使用。3結(jié)果與討論3.1漠甲酚綠在碳糊電極上的電化學(xué)聚合1）初始電位的選擇 運(yùn)用循環(huán)伏安法，選擇不同的電位窗口（-0.61.3V、-0.41.3V、-0.8 1.3V），在選定的電位窗口下聚合電極，再對(duì)多巴胺進(jìn)行測(cè)定。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：使用PBG/CPE 對(duì)5ml Clark-Lubs緩沖液+1ml 1x10-3 mol-L-1 DA+4m l蒸餾水的工作溶液，進(jìn)行線性伏安掃描， 在-0.601.3 V范圍內(nèi)，都可完成。人

11、的良好的電催化氧化過程。2）聚合圈數(shù)的選擇實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：當(dāng)聚合50圈時(shí)，其峰電流增加值值最大，漠甲酚綠修 飾電極對(duì)DA的響應(yīng)達(dá)到最大值，超過50圈后，對(duì)DA的響應(yīng)電流開始下降。原因可能是聚合圈數(shù)增加，電子在膜中的阻力變大，傳遞速率減小，導(dǎo)致響應(yīng)電流降低。3.2緩沖溶液種類及pH的確定 多巴胺測(cè)定時(shí)緩沖液種類的選擇選擇不同緩沖溶液HAc-NaAc、PB、C-L、Na2HPO NaH2PO4、B-R，用聚合后的電極在選定的緩沖液中測(cè)定多巴胺。C-L緩沖液作為支持，電 解質(zhì)的測(cè)定過程，聚漠甲酚綠的特征峰電位有兩對(duì)且峰電流值較大，聚合效果比較理想。Clark-Lubs緩沖溶液pH的選擇 緩沖溶液pH值

12、在4.07.0范圍內(nèi)與氧化峰電位成良 好的線性關(guān)系，線性回歸方程為：Epa=a+m/n pH, Epa=0.57364+(-0.05725)pH，R=0.995。說明 了多巴胺在修飾電極上的氧化過程有H+參與，斜率表明了多巴胺在該電極上的氧化過程為 等電子等質(zhì)子過程，即反應(yīng)過程為兩電子兩質(zhì)子反應(yīng)。4.04.44.85.66.44.04.44.85.66.46.8Ipa/A11.7613.6112.6111.967.777.13E /V0.3410. 3230.3000.2590.2020.185pa3.3掃速的選擇1x10-3mol / L DA氧化峰電流和電位的影響在10500 mV/s范圍

13、內(nèi)，隨著掃速的增 大，DA的氧化和還原峰電流不斷增加，峰電位不斷正移，Ipa、Ipc分別與v呈良好的線性 關(guān)系。表2不同掃速下測(cè)定的氧化峰電流0.010.050.100.200.300.400.50I JrA3.597.179.8012.4914.2216.2118.75圖1不同掃速V下與ipa的關(guān)系曲線圖隨著掃描圈數(shù)的增多其氧化峰逐漸消失，且Ipa與v呈良好的線性關(guān)系，其線性方程為： Ipa=38.351v+4.496, R=0.996。則DA在漠甲酚綠修飾電極表面的電化學(xué)過程是受吸附過程控 制。選擇掃描速度為0.05V&1。3.4線性關(guān)系和重現(xiàn)性1)線性關(guān)系在pH為4.6的緩沖溶液中，在選

14、定的聚漠甲酚綠修飾碳糊電極上對(duì)不同濃度 的多巴胺(在1.0 x10-133.0 x10-3 moLL-1 DA)運(yùn)用方波伏安法，進(jìn)行掃描。在1.0 x10-5 1.0 x10-4molL-i DA濃度范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系，其檢出限為1.0 x10-6。2)重現(xiàn)性在優(yōu)化條件下測(cè)定濃度為1x10-3mol/ L DA峰電流ipa，按活化一測(cè)定一更新順 序，重復(fù)測(cè)定11次，其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.9%，說明該電極具有良好的重現(xiàn)性。3.5 DA在PBG/CPE上測(cè)定DA在裸碳糊電極上的直接電化學(xué)氧化過程很微弱，但在PBG/CPE上于0.32 V和0.24 V 處分別出現(xiàn)一可逆氧化峰，氧化峰電流大幅度增大

15、，表明PBG/CPE對(duì)DA電化學(xué)氧化有顯 著的催化作用。利用PBG/CPE對(duì)DA氧化過程具有的電催化作用，以實(shí)現(xiàn)對(duì)于低濃度下DA 的痕量測(cè)定，多巴胺的反應(yīng)為可逆的氧化還原反應(yīng)。3.6干擾實(shí)驗(yàn)多巴胺與其易共存的物質(zhì)，如抗壞血酸，檸檬酸，尿酸，腎上腺素等共存與人體時(shí)的測(cè) 定，當(dāng)DA濃度為1x10-4時(shí)，分別取5倍的抗壞血酸測(cè)定，其測(cè)定結(jié)果中兩種物質(zhì)所出現(xiàn)的 峰就已經(jīng)疊加到一起了，說明此時(shí)就產(chǎn)生了干擾；10倍的抗壞血酸測(cè)定，也受到了明顯干 擾。4結(jié)論本實(shí)驗(yàn)運(yùn)用循環(huán)掃描伏安法和線性掃描伏安法兩種電化學(xué)測(cè)試技術(shù)，選擇一種染料漠甲 酚綠，利用其具有一個(gè)大的共軛雜環(huán)體系的特點(diǎn)，在碳糊電極上聚合制備出一種導(dǎo)電性薄膜 電極(PBG膜電極)，通過電聚合，以pH=4.46的C-L緩沖液中以KNO3作為支持電解質(zhì) 溶液，可以成功