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双酚A(BPA)被广泛用于食品级包装材料,并一直受到人们的青睐。然而,在高温高压处理时,科研人员发现BPA可以从包装容器或塑料渗入到食品中。因此,BPA作为一种普遍存在的食品包装迁移性污染物进入公众视野并引起了人们对食品安全问题的极大担忧。截至目前,已开发多种手段用于BPA的检测,如色谱法、荧光等。然而,在这些方法中,大多数检测仪器对样品的提取和净化要求较高,因此需要繁琐的样品制备和预处理过程,并且缺乏现场适用性。电化学传感器由于具有高的灵敏度和简易性等特点,因此是一种用于BPA检测分析的有效手段。然而,BPA在常规电化学传感器上的响应十分微弱,从而使其难以直接进行BPA的测定。因此,为了增加工作电极的比表面积,提高BPA传感器的响应强度,修饰有先进材料的电化学传感器被不断地开发出来用于检测BPA。 本文利用静电定向自组装技术(ESFDA),分别以带负电荷的氧化石墨烯(GO)及带正电的Ag+作为反应前驱体,采用三步还原法制备石墨烯-银纳米结构(rGO-Ag)。并研究化学还原体系、反应前驱体质量比、退火温度对rGO-Ag的结构与性能的影响。同时对所制备的rGO-Ag纳米复合结构进行SEM、TEM形貌表征及XRD、FTIR、XPS、Raman结构表征,并对其抗氧化性、稳定性和电化学性能进行研究。结果表明,在采用水合肼作为化学还原体系、前驱体质量比为1:1和退火温度为700℃的条件下制备的rGO-Ag纳米结构具有最佳的形貌与性能。其中纳米Ag颗粒之间彼此分离,并且均匀弥散地分布在石墨烯片层间,经统计计算,所制备的银颗粒平均尺寸为27.01nm。同时,该纳米复合结构还展现出优异的抗氧化性,高度的稳定性及良好的电化学活性。 通过电化学缩聚法制备了石墨烯-银/聚赖氨酸(rGO-Ag/PLL)复合物修饰的BPA电化学传感器。探索了不同制备参数(缓冲液的pH值、rGO-Ag的负载量、CV扫描圈数、L-lysine单体的浓度)对BPA电化学传感器性能的影响。最终得到的最佳制备参数分别为缩聚L-lysine采用的PBS溶液的pH等于9.0,rGO-Ag的负载量为8mg/mL(2.5μL),在L-lysine单体浓度为10mM的条件下通过CV扫描10圈完成rGO-Ag/PLL/GCE的制备。结果表明经PLL修饰后,rGO-Ag纳米结构的表面形貌发生了显著变化,呈现出一种凹凸不平的状态。此外,相比于GCE和rGO-Ag/GCE电极,rGO-Ag/PLL/GCE对BPA的氧化峰电流响应最高。 为了使制备的rGO-Ag/PLL/GCE电化学传感器能够在理想状态下实现对BPA的检测,我们对其测试条件进行优化,如测试缓冲液的pH、沉积时间及沉积电位。最终得到的最优测试条件分别为测试缓冲液的pH值等于8.0,沉积电位和沉积时间分别为-0.4V和200s。在基于最佳实验条件的前提下,采用差分脉冲伏安法(DPV)对BPA浓度范围为1μM至80μM的PBS溶液进行定量检测,得出基于该传感器的BPA浓度与BPA氧化响应电流之间的线性关系,并计算出该传感器对BPA的检出限(LOD)为0.54μM(S/N=3)。考虑到实际应用的需求,我们对BPA传感器的重现性、稳定性及选择性进行评估与考察,结果表明该传感器具有良好的重现性、稳定性及抗干扰性。最后,将其应用于含BPA饮用水的定量分析,并获得了良好的实验结果,表明该传感器能够满足实际应用中的检测需求。