导　　师： 叶建山

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 随着中国工业化的飞速发展，重金属污染由于其高毒性和非生物降解性，已经严重危害到人们的健康。因此，寻求一种简便、高效、灵敏度高的检测方法是治理重金属污染的前提条件之一。电化学方法，尤其是阳极溶出伏安法，具有快速响应、易操作、灵敏度高以及能够实现现场监测等诸多优点，在重金属检测领域引起了极大的关注。本文采用一种新的方法-激光蚀刻法制备了石墨烯基碳纳米材料，构建了新型重金属传感器，为水中痕量重金属离子的测定提供了一种有效的方法。主要的研究工作如下：　　(1)提供了一种新的方法，即通过直接激光刻蚀聚酰亚胺薄膜(PI)制备了激光刻蚀石墨烯基碳纳米材料(LEGCNs)，经扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、拉曼(Raman)等表征，证实了LEGCNs具有堆叠的多层石墨烯纳米片状结构。将其修饰在GCE表面，结合原位镀铋膜法(BF)，成功制备了铋膜-激光刻蚀石墨烯基碳纳米材料修饰玻碳电极(BF-LEGCNs/GCE)。通过SWASV对BF-LEGCNs/GCE的检测参数进行了优化后，该电极在同时检测镉(Cd(Ⅱ))和铅(Pb(Ⅱ))时表现出了令人满意的电化学响应。对于Cd(Ⅱ)，检测范围是7-120μg·L-1，检测限是0.47μg·L-1;对于Pb(Ⅱ)，检测范围是5-120μg·L-1，检测限是0.41μg·L-1。此外还评价了BF-LEGCNs/GCE的重复性、重现性、选择性和稳定性等电化学性能。最后，成功将BF-LEGCNs/GCE用于水中Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的同时测定。结果表明，激光蚀刻技术是制备具有优异电化学性能的石墨烯基碳纳米材料的有效技术。　　(2)基于激光刻蚀技术，通过引入聚苯胺(PANI)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为N-掺杂剂制备了具有极宽检测范围的高质量3D多孔氮掺杂激光刻蚀石墨烯基碳纳米材料(N@LEG)。所制备的N@LEG既具有LEG独特的电化学性质和能提供大的电化学比表面积的3D多孔框架�

关 键 词： 激光刻蚀 石墨烯基传感器 循环伏安法 电化学阻抗谱 重金属检测