石墨烯是一种独特的sp2杂化的单层碳原子结构的新型二维材料,自2004年第一次出现就引起了人们的广泛关注。石墨烯由于具备优异的机械强度、大的特殊的比表面积以及高超的导电性等优点,因此被大量的应用于超级电容器、电池以及传感器等领域。石墨烯层与层之间存在较强的范德华力,使得石墨烯容易团聚,难以分散在常用的溶剂中,因此需要通过有效的功能化方法来改善石墨烯的分散性,发挥其优异的性能。纳米金属及氧化物材料具有电子转移速率快、催化效率高等特点,因此在光学、电化学和催化等领域表现出优越的应用前景。纳米金属及氧化物材料具备尺寸较小、比表面积较大和活性位点较多等催化剂的基本要求,在有机反应中是一类重要的催化剂。无论是贵金属Pt、Pd还是非贵金属金属Co、Ni以及金属氧化物WO3等,它们的催化活性都普遍较高,在催化剂领域应用比较广泛。食用色素是人们生活中常用的添加剂之一,过量的使用会对人体健康产生危害作用,特别是经过有机反应合成的偶氮类色素。日落黄、柠檬黄、诱惑红和苋菜红等色素是国家允许食用的偶氮类色素,并且国家规定了其在食品中的最大添加量。食品中色素的含量超标会对人体健康产生毒副作用,因此对色素的使用进行有效的检测和控制十分必要。本论文基于阳离子表面活性剂CTAB和PDDA功能化的石墨烯负载多种纳米金属及氧化物材料形成的复合材料,构建了灵敏检测四种偶氮类合成色素的电化学传感器。通过TEM、紫外光谱、红外光谱、XRD、EIS等多种方法对合成材料及修饰电极进行表征,采用CV、DPV等方法研究了修饰电极对偶氮类色素的高效灵敏的电催化性能,最后应用于实际样品分析,得到良好的结果。1.CTAB-Gr-Pt/GCE修饰电极的制备及对日落黄的测定本实验通过静电自组装的方式合成CTAB-Gr-Pt复合物,建立了新型灵敏的CTAB-Gr-Pt/GCE电化学传感器。由于石墨烯和纳米Pt的大的比表面积和电催化作用,因此CTAB-Gr-Pt复合物能够提高日落黄的电化学信号。通过TEM、紫外光谱法、红外光谱法、EIS等方法对复合材料及修饰电极进行表征,采用CV和DPV方法研究了日落黄在CTAB-Gr-Pt/GCE修饰电极上的电化学行为。在最优条件下,日落黄的线性范围是0.08-10.0μmol/L,检出限是4.2 nmol/L。该方法灵敏度较高,可以用于饮料中日落黄的测定并得到满意的回收结果。2.PDDA-Gr-Pd/GCE修饰电极的制备及对日落黄和柠檬黄的同时测定本实验基于PDDA-Gr-Pd复合物构建了同时测定日落黄和柠檬黄的新型的电化学传感器。PDDA作为一种阳离子表面活性剂可以把纳米Pd吸附到石墨烯的表面。由于石墨烯和纳米Pd的大表面积和导电性的协同作用,PDDA-Gr-Pd复合物对日落黄和柠檬黄的电化学信号表现出良好的选择性和灵敏性。通过TEM、紫外光谱法、XRD、EIS等方法对复合材料及修饰电极进行表征,采用CV和DPV方法研究了日落黄和柠檬黄在PDDA-Gr-Pd/GCE修饰电极上的电化学行为。在最优条件下,日落黄和柠檬黄的线性范围分别为0.01-10.0μmol/L和0.01-8.0μmol/L,检出限分别为2.0 nmol/L和5.0 nmol/L。此方法简单灵敏,能够同时测定饮料中日落黄和柠檬黄的含量并得到满意的结果。3.PDDA-Gr-Ni/GCE修饰电极的制备及对诱惑红的测定本实验基于PDDA-Gr-Ni复合物构建了灵敏测定诱惑红的电化学传感器。通过TEM、紫外光谱法、XRD、EIS等方法对复合材料及修饰电极进行表征,采用CV和DPV方法研究了诱惑红在PDDA-Gr-Ni/GCE修饰电极上的电化学行为。实验发现,PDDA-Gr-Ni复合物良好的电催化作用能够提高诱惑红的电化学响应信号。在最优条件下,诱惑红的线性范围为0.05-10.0μmol/L,检出限为8.0nmol/L。此方法简单灵敏,成功的用于饮料中诱惑红的测定,并得到满意的回收结果。4.PDDA-Gr-WO3/GCE修饰电极的制备及对苋菜红的测定本实验成功制备了基于PDDA-Gr-WO3复合物测定苋菜红的新型灵敏的电化学传感器。通过TEM、紫外光谱法、EIS等方法对复合材料及修饰电极进行表征,采用CV和DPV方法研究了苋菜红在PDDA-Gr-WO3/GCE修饰电极上的电化学行为。实验结果表明,在最优条件下,苋菜红的线性范围为0.01-10.0μmol/L,检出限为6.0 nmol/L。此方法成功用于饮料中苋菜红的测定,并得到满意的回收结果。