饮料中Vc含量检测的一个简单方法 这些饮料中的Vc含量真的那么多么?

氧化石墨烯修饰电极一步法电化学原位制备及生物传感应用 曾繁武 催化材料研究部

主要内容 石墨烯概述 石墨烯制备方法 石墨烯系列材料的应用 氧化石墨烯修饰电极一步法电化学原位制备及生物传感应用 结论

石墨烯概述 Graphene 石墨烯的结构. (a),石墨烯中每个碳原子均与三个碳原子相连形成共价键结构。 单层石墨烯 (b)及较厚的石墨 (c)的电镜图片。 Nat. Nanotechnol. 2 (2007) 199-201

石墨烯概述 2004年， Novoselov和Geim 发现了简单但非常有效的方法：以胶带为工具制备了石墨烯。 制备了厚度为10 μm较少层数的石墨烯。 图为石墨烯薄膜。 (A) 为面积相对较大的多层石墨烯片的照片， (B) 为石墨烯边缘的AFM图像 (C)为单层石墨烯的 AFM 图像 (D)为测试多层石墨烯电性能的实验装置的 SEM图片 (E)为 (D)中装置的示意图。 Science 306 (2004) 666-669

石墨烯概述 Andre Geim教授（左）和 Konstantin Novoselov博士 2010年诺贝尔物理奖被授予了曼彻斯特大学的 两个专家，以表彰他们对于石墨烯研究的贡献。

石墨烯的制备方法 通过化学方法以石墨为原料制备石墨烯 水中具有很好分散性能的石墨烯化学方法制备示意图 化学方法制备石墨烯过程中结构转换的分子模型示意图。 Nat. Nanotechnol. 3 (2008) 101-105, Nat. Nanotechnol. 4 (2009) 25-29

石墨烯的制备方法 有机溶剂中石墨烯的制备及原位检测示意图。 ACS Nano 3 (2009) 3587–3594

石墨烯的制备方法 电化学方法制备分散的石墨烯 实验装置示意图（左）及石墨电极的剥离过程示意图 （右）。 石墨烯纳米片的电镜图片 Adv. Funct. Mater. 18 (2008) 1518–1525

石墨烯系列材料的应用 可充放电电池 由Mn3O4/RGO 和 Li组成的半电池电化学性能。 J. Am. Chem. Soc. 132 (2010) 13978–13980

石墨烯系列材料的应用 燃料电池 Pt纳米颗粒在二维石墨烯上的分布及电化学催化反应示意图 GO-Pt为基础的燃料电池最大容量达到 161 mW/cm2 （ 而单独的Pt为基础的燃料电池容量仅为96 mW/cm2 ）。 J. Phys. Chem. C 113 (2009) 7990-7995

石墨烯系列材料的应用 气体传感 单层石墨烯对不同浓度的NO2响应信号. 石墨烯对1ppm的不同气体的电阻响应 Nat. Mat. 6 (2007) 652-655

石墨烯系列材料的应用 电化学分析 rutin 在 GNs/GCE电极上的氧化还原反应 对于不同浓度 rutin的SDPVs 曲线 Electroanalysis 22 (2010) 2399 – 2406

氧化石墨烯修饰电极一步法电化学原位制备及生物传感应用 a) 氧化石墨烯制备示意图 （碳：灰色；氧：红色；氢白色）b)石墨电极上氧化石墨烯制备 CV曲线。

氧化石墨烯修饰电极一步法电化学原位制备及生物传感应用 石墨电极电化学剥离前 (a) 和 剥离后 (b) 的电镜图片。 (c) 为(b) 框选处的高分辨电镜图片。 (d)为通过超声振荡方法得到电极上的氧化石墨烯的TEM图片。

氧化石墨烯（红色）及石墨电极在缓冲溶液中的CVs 曲线。 氧化石墨烯修饰电极一步法电化学原位制备及生物传感应用 氧化石墨烯（红色）及石墨电极在缓冲溶液中的CVs 曲线。

氧化石墨烯修饰电极一步法电化学原位制备及生物传感应用 氧化石墨烯修饰电极对抗坏血酸（AA）的电化学氧化的催化活性 在含有不同浓度AA（ 0~3 mM ）的缓冲溶液中石墨电极的CV 曲线 在含有不同浓度AA（ 0~3 mM ）的缓冲溶液中氧化石墨烯修饰电极的CV 曲线

氧化石墨烯修饰电极一步法电化学原位制备及生物传感应用 氧化石墨烯修饰电极对抗坏血酸（AA）的电化学氧化的催化活性 抗坏血酸在氧化石墨烯上氧化还原反应示意图 18

氧化石墨烯修饰电极一步法电化学原位制备及生物传感应用 氧化石墨烯电化学传感性能研究 线性范围： 5.0×10-4 ~ 1.0 mmol·dm-3 最低检测线： 0.5 μmol·dm-3 0V恒电位下，连续加入AA时电极的电流响应曲线。 响应电流与AA浓度的关系曲线 19

氧化石墨烯修饰电极一步法电化学原位制备及生物传感应用 抗干扰测试 氧化石墨烯修饰电极对AA及对浓度分别为AA浓度的100倍的柠檬酸（CA）、葡萄糖（Glu）、（乳酸） LA以及10倍的尿酸（UA）和多巴胺（DA）电流响应曲线。 20

氧化石墨烯修饰电极一步法电化学原位制备及生物传感应用 实际样品中抗坏血酸检测结果 饮料名称 水溶C100 统一鲜橙多 美汁源果粒橙 抗坏血酸（AA）即Vc 生产标准浓度 100 mg/450 ml (1.26 mmol·dm-3） 25 mg/100 ml （1.42 mmol·dm-3） 4~43 mg/100ml （0.23~2.44 mmol·dm-3） 稀释250倍的 AA 浓度/μmol·dm-3 5.04 5.68 0.92 ~ 9.76 检出值/μmol·dm-3 2.00 3.16 2.36 相对标准偏差 RSD/% (n=3) 7.65 4.74 12.6 回收率/% 39.7 55.6 257.5~24.2 AA标准加入量 /μmol·dm-3 5.00 4.62 5.03 5.24 4.39 6.30 标准加入AA 92.0 100.5 21

结 论 1.通过一步法电化学原位制备了氧化石墨烯修饰电极。 2.修饰电极对抗坏血酸的电化学氧化具有很好的催化活性。 结 论 1.通过一步法电化学原位制备了氧化石墨烯修饰电极。 2.修饰电极对抗坏血酸的电化学氧化具有很好的催化活性。 3.较低的0V恒电位条件下，修饰电极对加入的抗坏血酸有较快的电流响应，在一定浓度范围内(0.25~1.0 mM)响应电流与抗坏血酸浓度成线性关系，最低检测限达到0.5 μM 。 并且，在该电位下，相关物质对检测干扰可以忽略。 4. 所检测的饮料中确实含有一定量的 AA, 但是并不是所有的饮料都能达到其标榜的浓度。(此为非官方结论) 22