杨涛等：基于氮化钛-石墨烯的传感器对多巴胺和尿酸的电化学检测 1539· (a) TiN-rGO (b) 01s TiN Ti 2p Cls wo/ Anatase TiO, TiN(PDF#38-1420) Anatase TiO,(PDF#73-1764) 40 60 80 200 400 600 800 1000 26M) 结合能/eV (c) C-C/C=C CIs C=0 280 285 290 295 300 结合能/eV 因2(a)TiO2、TN与TiN-rGO的X射线衍射图谱：b)TiN-rGO的X射线光电子能谱全谱图：(c)C1s高分辨率X射线光电子能谱 Fig.2 (a)XRD patterns of TiOz,TiN,and TiN-rGO;full XPS spectrum (b)and high-resolution spectrum of C I s(c)of TiN-rGO (a) -TiN-rGO/GCE (b) ■TiN-rGO/GCE 60 -TIN/GCE 900- ·TiN/GCE -GCE 750 ▲GCE 30 0 450 -30 300 60 150- 0 0.2 0.2 0.4 0.6 300 600 900 1200 1500 电压/N ReZ/O 图3GCE,TN/GCE和TN-rGO/GCE电极的循环伏安图(a)和交流阻抗图(b) Fig.3 CV curves(a)and EIS(b)spectra of GCE,TiN/GCE,and TiN-rGO/GCE 合材料的特殊结构使电极具有了更好的电化学活 荷转移电阻更进一步的减小到了79±22，这表明 性.图3(b)是电极在10°~0.1Hz频率范围，开路 TN-rGO能够促进电极/溶液之间的电子传递，使 电压且电压幅值为0.005V的交流阻抗图谱.图中 其具有更好的电化学性能. 高频区半圆的直径对应电荷转移电阻，直径越小， 2.3DA和UA的电化学检测 电阻就越小，电荷传递速率就越快.使用等效电路 用循环伏安法法研究了DA和UA在不同电 进行拟合，其中R为溶液电阻，R为电荷转移电 极上的电催化氧化行为.图4为GCE和TN-rGO/ 阻，C为界面电容，W为warburg阻抗，计算得到 GCE测定O.5 mmol-L的DA和UA的循环伏安法 GCE的电荷转移电阻约为327±22，TN/GCE电 对比图.GCE上的氧化峰峰形比较宽，峰电流较小 荷转移电阻减小为87±22，而TN-rGO/GCE的电 仅为5和6uA,而TN-rGO/GCE上的氧化峰电流合材料的特殊结构使电极具有了更好的电化学活 性. 图 3（b）是电极在 105～0.1 Hz 频率范围，开路 电压且电压幅值为 0.005 V 的交流阻抗图谱. 图中 高频区半圆的直径对应电荷转移电阻，直径越小， 电阻就越小，电荷传递速率就越快. 使用等效电路 进行拟合，其中 Rs 为溶液电阻，Rct 为电荷转移电 阻 ，C 为界面电容， W 为 warburg 阻抗，计算得到 GCE 的电荷转移电阻约为 327 ± 2 Ω，TiN/GCE 电 荷转移电阻减小为 87 ± 2 Ω，而 TiN-rGO/GCE 的电 荷转移电阻更进一步的减小到了 79 ± 2 Ω，这表明 TiN-rGO 能够促进电极/溶液之间的电子传递，使 其具有更好的电化学性能. 2.3    DA 和 UA 的电化学检测 用循环伏安法法研究了 DA 和 UA 在不同电 极上的电催化氧化行为. 图 4 为 GCE 和 TiN-rGO/ GCE 测定 0.5 mmol·L−1 的 DA 和 UA 的循环伏安法 对比图. GCE 上的氧化峰峰形比较宽，峰电流较小 仅为 5 和 6 μA，而 TiN-rGO/GCE 上的氧化峰电流 (a) 相对强度 相对强度 TiN-rGO TiN Anatase TiO2 TiN (PDF#38-1420) Anatase TiO2 (PDF#73-1764) 20 40 60 80 2θ/(°) (b) Cls N ls O 1s Ti 2p 200 400 600 800 1000 结合能/eV 相对强度 结合能/eV (c) C−C/C=C C−O C 1s C=O 280 285 290 295 300 图 2    (a) TiO2、TiN 与 TiN-rGO 的 X 射线衍射图谱；(b) TiN-rGO 的 X 射线光电子能谱全谱图；(c) C 1s 高分辨率 X 射线光电子能谱 Fig.2    (a) XRD patterns of TiO2 , TiN, and TiN-rGO; full XPS spectrum (b) and high-resolution spectrum of C 1 s (c) of TiN-rGO (a) 60 30 0 −30 −60 −0.2 0 0.2 0.4 0.6 电流/μA TiN-rGO/GCE TiN/GCE GCE 电压/V 900 750 600 450 300 150 0 Im Z/Ω TiN-rGO/GCE TiN/GCE GCE (b) Rs Rct C W 300 600 900 1200 1500 ReZ/Ω 图 3    GCE，TiN/GCE 和 TiN-rGO/GCE 电极的循环伏安图 (a) 和交流阻抗图 (b) Fig.3    CV curves (a) and EIS (b) spectra of GCE, TiN/GCE, and TiN-rGO/GCE 杨    涛等： 基于氮化钛–石墨烯的传感器对多巴胺和尿酸的电化学检测 · 1539 ·