论文部分内容阅读
本论文的研究内容主要有以下两个方面：(1)化学方法制备了氧化石墨烯(GO)和还原石墨烯(RGO),并使用GO制备了修饰电极,通过电化学还原方法得到RGO修饰电极,并用于检测苯二酚三种同分异构体；(2)使用微量热法研究了氧化石墨烯和还原石墨烯对四膜虫及大肠杆菌生长的影响。具体内容如下：利用化学方法合成氧化石墨烯和还原石墨烯。通过改进的Modified Hummers法,我们制备了氧化率更高的氧化石墨烯,其大小在5gm左右。此外我们分别使用水合肼和抗坏血酸对氧化石墨烯进行还原,得到还原石墨烯。使用红外光谱、紫外光谱、XRD、激光拉曼光谱、SEM等对产物进行表征。实验结果表明通过加入磷酸可以提高石墨的氧化率。水合肼和抗坏血酸作为还原剂均可以还原氧化石墨烯,用于制备石墨烯的悬浮液。大部分石墨烯层数约为2-5层。使用电化学还原的方法,将负载在玻碳电极表面的GO进行还原,制备了RGO修饰电极。使用修饰电极构筑的电化学传感器利用计时安培法、DPV法对邻苯二酚、对苯二酚和间苯二酚进行电化学检测。实验结果表明该电化学传感器具有较低的检测限和较大的检测范围。邻苯二酚、间苯二酚和对苯二酚三种物质的检测范围分别为：1～500μmol/L(R=0.999),1～500μmol/L(R=0.999)和1～450μmol/L(R=0.999);对应检测限为：0.9μmol/L、0.5μmol/L、1μmol/L(S/N=3)。无论是苯二酚的单一测定还是混合溶液的同步测定,其检测限均小于国标对于苯二酚在环境中排放量的标准(4.54×10-3mol/L)。修饰电极在回收率和抗干扰实验表现出较好的稳定性和抗干扰能力。因此制备的修饰电极可以应用于环境中苯二酚的测定。用微量热法研究了GO和RGO对四膜虫和大肠杆菌的作用。通过对热曲线分析得到热动力学参数：生长速率常数(k)和抑制率(l)。热动力学参数结果显示GO对四膜虫的生长主要是促进作用；对大肠杆菌而言,在低浓度下表现为促进作用,高浓度下则表现为抑制作用。RGO对四膜虫的生长影响在低浓度下表现为促进作用,高浓度则会抑制生长。对于大肠杆菌则主要是抑制生长。使用扫描电镜对四膜虫的形貌进行观察发现在含有GO培养基中生长的四膜虫其形貌基本无改变,在含有RGO培养基中生长的四膜虫随着RGO浓度的增加其细胞膜会发生损伤,出现塌陷、褶皱及孔洞。