基于石墨烯的有机污染物微流控芯片电化学检测技术研究

拟采用石墨烯制备微流控芯片电化学检测电极并建立基于石墨烯的有机污染物微流控芯片电化学检测技术。石墨通过Hummers法制备的氧化石墨烯，经还原后得导电石墨烯。根据检测的污染物的不同，将通过溶液混合、电沉积、化学镀、原位聚合和共沉淀等手段制备导电石墨烯与普通高分子材料、导电高分子材料、碳纳米管、纳米金属颗粒或纳米金属氧化物材料的复合物，通过表面修饰、本体填充、层层自组装、熔融混合、丝网印刷和光刻等方法制成微流控芯片安培检测电极。在此基础上，将研制的基于石墨烯的检测电极与芯片毛细管电泳芯片等微流控芯片分析技术结合，用于水环境中酚类、苯胺类、硝基苯类、有机磷农药、肼类、藻毒素和甲醛等有毒有害物质快速分离和高灵敏度检测，建立这些有机污染物的微流控芯片电化学检测技术，并初步探索石墨烯复合材料在有机污染物富积中的应用，为环境监测和水质分析提供新技术和新方法，有一定的科研价值和实际意义。

本课题主要采用石墨烯制备微流控芯片电化学检测电极并建立基于石墨烯的有机污染物微流控芯片电化学检测技术。以石墨为原料，通过Hummers 法制备的氧化石墨烯，经还原后得导电石墨烯。根据检测的污染物的不同，通过溶液混合、化学镀、原位聚合和共沉淀等手段制备导电石墨烯与普通高分子材料、导电高分子材料、纳米金属颗粒或纳米金属氧化物材料的复合物，通过表面修饰、本体填充、层层自组装、熔融混合等方法制成微流控芯片安培检测电极。在此基础上，研制了一系列基于石墨烯的检测电极，并与芯片毛细管电泳等微流控芯片分析技术结合，用于水环境中酚类、苯胺类、硝基苯类、有机磷农药和甲醛等有毒有害物质快速分离和高灵敏度检测，建立这些有机污染物的微流控芯片电化学检测技术，并初步探索石墨烯复合材料在有机污染物富积中的应用，可为环境监测和水质分析提供新技术和新方法。本课题目前已在Anal. Chem.等国际期刊发表SCI论文29篇，申请专利4项，获得发明专利授权10项，培养研究生10名。