碳基材料修饰电极评价植物油氧化稳定性

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电化学分析以其灵敏度高和便捷准确而成为分析检测领域的研究热点之一。本论文制备了还原氧化石墨烯修饰的玻碳电极(rGO/GCE)、平面参比电极和纳米普鲁士蓝、氧化石墨烯及双三氟甲烷磺酰亚胺锂修饰的丝网印刷电极(PBNPs/rGO/LiTFSI/SPE)。采用交流阻抗法及微分脉冲伏安法对不同氧化程度的植物油进行了测量,并与国标比色法进行对比,结果表明所建立的电化学方法能够方便准确地对植物油的氧化程度进行检测。主要研究内容及结果如下:1、还原氧化石墨烯修饰玻碳电极的制备及其在水相介质中测量植物油氧化诱导时间制备了氧化石墨烯及rGO/GCE,并研究了rGO膜层厚度对电极性能的影响。结果表明,循环伏安扫描50圈得到的rGO/GCE性能最好。接着建立了植物油氧化诱导时间的水相介质测量体系,包含油水混合系统、油水分离系统和测量系统。并对水相介质、油水体积比、油水混合程度对测量的影响进行了研究。结果表明,在油水体积比为1:1、铜丝长度为40 cm及pH为7.0的磷酸缓冲液的水相介质中测量灵敏度较高。利用交流阻抗法对米糠油、橄榄油、杏仁油、大豆油、葵花籽油和鳄梨油等六种植物油的氧化稳定性进行测量,并与国标比色法相比较,确定了它们在不同温度下的氧化诱导时间。结果表明,六种植物油的氧化稳定性从好到差依次为:大豆油、橄榄油、鳄梨油、米糠油、葵花籽油、杏仁油。2、以银纳米/还原氧化石墨烯复合材料为增强材料的平面固体参比电极研究以丝网印刷Ag/AgCl电极为基底,掺杂KCl和AgCl的聚氯乙烯膜为保护膜层,以银纳米/还原氧化石墨烯(AgNPs/rGO)复合材料为增强材料,制备了平面固体参比电极,并对其电位稳定性等性质进行探究。结果表明,所制备的平面固体参比电极在浓度为1×10-31 mol/L的Na2CO3、KCl、NaHCO3、NaCl、KBr等无机盐溶液中,电位变化为1.50 mV/dec。pH为311的溶液中,电位变化为0.13 mV/dec。温度为1050℃的1 mol/L的KCl溶液中,电位变化为1.50 mV/(5℃)。平面固体参比电极在1 mol/L的KCl溶液中连续浸泡10天以上仍可使用,保存在4℃的冰箱里,其使用寿命在6个月以上。3、纳米普鲁士蓝、还原氧化石墨烯及双三氟甲烷磺酰亚胺锂修饰丝网印刷电极的制备及应用研究制备了纳米普鲁士蓝(PBNPs)和PBNPs/rGO/LiTFSI/SPE,并对PBNPs、r GO、LiTFSI和导电碳浆的比例进行了探究。结果表明,当导电碳浆、rGO、LiTFSI和PBNPs的质量比为25:5:1:2时,所制备的电极电化学性能最佳。对LiTFSI增强作用的研究结果表明,当进行100次循环伏安扫描时,LiTFSI添加前后峰电流从82%提高到96%。将所制备的电极作为丝网印刷电极的工作电极,用微分脉冲伏安法对70℃、80℃、和90℃下的杏仁油、米糠油、鳄梨油和大豆油进行检测,发现它们的峰电流与过氧化值(POV)存在线性关系。4、植物油货架期模型的建立及分析根据前述研究所得的相关测量数据,分别以阻抗值和POV为指标,对5个不同温度下植物油的氧化过程进行了动力学分析,获得不同植物油相应的氧化速率、活化能等参数,并建立了植物油的货架期模型,t=a×eb?T,并对此模型进行了实验验证。结果表明,所建立的植物油货架期模型较可靠和实用。
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