电化学方法在吗啡检测中的应用

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近年来,随着国际毒品走私活动的猖獗,国内的毒品犯罪也呈现上升趋势,越来越多的人开始吸食毒品,而其中大部分是青少年。毒品犯罪已经成为青少年犯罪的一个重要方面,如何实现对毒品的快速分析认定,对戒毒过程的监测以及打击毒品走私和开展禁毒工作都十分重要。传统的检测手段多是利用气相色谱、液相色谱、质谱或者是几种检测手段的联用,这些传统的检测手段虽然灵敏度和准确性都比较高,但是这种检测方法都需要大型的仪器而且必须是专业人员操作,已不能适应现代社会禁毒工作的需要。电化学分析作为一种独立的分析检测手段,近期被广泛应用于毒品的分析鉴定,尤其是生物传感器的开发,为电化学手段分析毒品的代谢产物拓宽了道路。本论文以导电玻璃(ITO)为基体电极,选用盐酸吗啡为检测对象,以不同的修饰手段来探讨电化学分析方法在毒品检测中的应用,建立了一套较完整的应用于电分析化学的表征体系,并探讨了几种不同电极制备方法的优势以及其发展前景。论文首先研究了以普鲁士蓝(PB)修饰的导电玻璃(ITO)对吗啡的电化学响应。发现修饰后的电极对吗啡的电化学响应与空白ITO相比明显增大。通过扫描电镜(SEM)表征,我们发现PB修饰后的电极表面活性面积明显增大,为了解决PB修饰电极的易毒化问题,我们尝试了先在ITO上面镀一层IrO2然后在对其进行修饰等方法,可惜并没有取得预期的效果。其次,在进行第一步试验尝试后我们发现,只用IrO2修饰的ITO电极,对吗啡有较好的电化学响应。围绕此种电极,我们建立了以电化学响应电位、响应峰电流密度、线性响应区间等为基准的一套表征方案。在本论文中,我们以IrO2修饰的ITO电极为工作电极,循环伏安法为主要测试手段,得出了该种电极对吗啡的响应电位为0.79V(vs.Ag/AgCl),线性响应区间为5×10-7-5×10-3mol·dm-3,在吗啡浓度为5×10-4mol·dm-3时其峰电流密度为7×10-5A/cm2。此外,初步探讨了高温处理对电极的吗啡响应性能的影响,发现其响应随处理温度的升高而降低。最后,我们尝试利用导电聚合物修饰电极来检测吗啡。以ITO为基体,采用水相阳极电沉积了3,4-乙撑二氧噻吩(EDOT)修饰电极,并研究了沉积电量和沉积电位对电极的吗啡响应活性的影响。发现沉积电位为1.2V(vs.Ag/AgCl电极),沉积电量为20-40mC(电极面积为1×0.8cm2)时所得的聚合物修饰电极对吗啡的电化学响应最大。在此基础上,研究了聚EDOT膜修饰电极在不同浓度的吗啡水溶液中的电化学检测,发现在0.05-6 mmol·dm-3浓度范围内具有很好的线性响应,最低检测限为0.05mmol·dm-3,相关系数达0.995。
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