劉榮軍， 周 良， 韋慶敏， 陸 克， 羅志輝

(廣西農(nóng)產(chǎn)資源化學(xué)與生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西高校桂東南特色農(nóng)產(chǎn)資源高效利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，玉林師范學(xué)院化學(xué)與食品科學(xué)學(xué)院，廣西玉林 537000)

石墨烯量子點(diǎn)(GQDs)作為一種新型的碳納米材料，由于比表面大，環(huán)境友好，合成成本低和制備方法簡(jiǎn)單，已在很多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用[1 - 4]。然而，傳統(tǒng)的石墨烯量子點(diǎn)含有高密度的缺陷態(tài)，導(dǎo)致它們的性質(zhì)不盡如人意[5,6]。近來(lái)研究表明，通過(guò)摻雜其他元素，如氮[7]，硼[8]，硫[9]，銀[10]和金[11]，可以減少其缺陷態(tài)從而提高GQDs的光電性質(zhì)。GQDs中摻雜不同的雜原子，不僅使其成分、形態(tài)和內(nèi)在結(jié)構(gòu)發(fā)生一些變化，同時(shí)會(huì)使GQDs呈現(xiàn)出一些獨(dú)特的性質(zhì)[9,11]。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑與儀器

CHI660E電化學(xué)工作站(上海辰華)，三電極體系中工作電極：玻碳電極(2 mm直徑)，對(duì)電極：鉑絲電極，參比電極：飽和甘汞電極。NOVA-2S單模微波合成儀(上海屹堯儀器科技發(fā)展有限公司)。KQ3200DB超聲儀(昆山市超聲儀器有限公司)。

石墨烯量子點(diǎn)(GQDs，江蘇先豐納米材料科技有限公司)；HAuCl4(上海邁瑞爾化學(xué)技術(shù)有限公司)；無(wú)水乙醇。所用試劑均為分析純，水為超純水。

1.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程

1.2.1 GQDs溶液的配制稱取一定量GQD固體，用超純水溶解后，定容于25 mL容量瓶中，配制成0.2 mg/mL的GQDs溶液，儲(chǔ)存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.2 HAuCl4溶液的配制稱取一定量HAuCl4固體溶解于超純水中，定容于50 mL棕色容量瓶，配制成0.05 mol/L的儲(chǔ)備溶液，再取儲(chǔ)備溶液稀釋成4.0×10-4mol/L的HAuCl4溶液，儲(chǔ)存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.3 AuNPs/GQDs復(fù)合物的制備取配制好的GQDs溶液(0.2 mg/mL)10 mL，HAuCl4溶液(4.0×10-4mol/L)10 mL，將兩者混合，磁力攪拌10 min，待混合均勻后，將其放入單模微波合成儀中加熱至溫度180 ℃，反應(yīng)20 min，然后冷卻至室溫，即可獲得棕黃色AuNPs/GQDs復(fù)合物溶液。

1.2.4 修飾電極的制備玻碳電極(GCE)依次用1.0、0.3、0.05 μm的Al2O3粉末進(jìn)行打磨拋光并用水沖洗，然后依次放入HNO3(1+1)、無(wú)水乙醇和超純水中各超聲清洗3 min，之后用紅外燈烘干。吸取5 μL AuNPs/GQDs分散液，涂抹在GCE上，紅外燈烘干得到AuNPs/GQDs/GCE修飾電極。

2 結(jié)果與討論

2.1 AuNPs/GQDs的結(jié)構(gòu)表征

利用透射電子顯微鏡(TEM)對(duì)制備的AuNPs/GQDs進(jìn)行形貌分析。如圖1所示，AuNPs/GQDs復(fù)合物粒子間分散較為均勻，說(shuō)明AuNPs加入GQDs可以有效防止GQDs之間的聚集，提高納米粒子的比表面積。同時(shí)通過(guò)DigitalMicrograph軟件對(duì)粒子的粒徑進(jìn)行測(cè)量和統(tǒng)計(jì)，得出本實(shí)驗(yàn)制備的復(fù)合物納米粒子的粒徑約為9.0～18.0 nm，平均粒徑約為14.0 nm，這與文獻(xiàn)報(bào)道的GQD/AuNPs的粒徑相似[18,19]，表明AuNPs/GQDs復(fù)合物被成功制備。

圖1 放大不同倍數(shù)的AuNPs/GQDs透射電鏡(TEM)圖Fig.1 TEM images of AuNPs/GQDs with different magnifications

圖在不同電極上的循環(huán)伏安曲線Fig.2 Cyclic voltammograms of 1.0×10-3 mol/L at different electrodes

2.3 AuNPs/GQDs/GCE修飾電極對(duì)的電化學(xué)性能

圖3 (A)不同濃度的在AuNPs/GQDs/GCE修飾電極上的循環(huán)伏安圖；(B)氧化峰電流ip與濃度的關(guān)系曲線Fig.3 (A) Cyclic voltammograms of different concentration concentration and ip

圖4 AuNPs/GQDs/GCE對(duì)的計(jì)時(shí)電流響應(yīng)Fig.4 Chronoamperometric response of AuNPs/GQDs/GCE to

2.4 樣品分析

表1 土壤中含量的測(cè)定結(jié)果

3 結(jié)論