本文關(guān)鍵詞：基于共價(jià)有機(jī)框架材料的電化學(xué)傳感器的構(gòu)建

  更多相關(guān)文章： 共價(jià)有機(jī)框架材料 納米復(fù)合材料 免疫傳感器 C-反應(yīng)蛋白

【摘要】：共價(jià)有機(jī)框架材料(COF)是一種結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定的新型晶形多孔材料,具有明確的孔徑分布、較大的比表面積、較強(qiáng)的導(dǎo)電性和特殊的官能團(tuán),易于對(duì)各類功能分子或蛋白質(zhì)等進(jìn)行修飾和吸附。本文在合成共價(jià)有機(jī)框架材料(COF-LZU1)的基礎(chǔ)上,通過引入了Pd、Pt、Au,最終合成了復(fù)合材料M/COF-LZUl,并將其修飾在玻碳電極表面作為電化學(xué)生物傳感器的固定基質(zhì)。本文還合成了Au/C球、Pt/Ru/C、Au/Cu-MOF納米復(fù)合材料,分別將其用于標(biāo)記CRP抗體,制備了一系列C-反應(yīng)蛋白免疫傳感器。(1)采用溶劑熱合成法通過有機(jī)單體合成了一種亞胺鍵連接的共價(jià)有機(jī)框架材料(COF-LZU1),通過后還原的方法將貴金屬Pt引入到COF材料中,合成了Pt/COF-LZU1復(fù)合材料,該材料具有優(yōu)良的催化性能。并將其與Nafion混合制備了Pt/COF-LZU1/Nafion電化學(xué)傳感器用于檢測(cè)雙酚A。在最優(yōu)的實(shí)驗(yàn)條件下,用示差脈沖伏安法(DPV)對(duì)雙酚A進(jìn)行測(cè)定,在濃度范圍為0.25μg/mL~100μg/m L內(nèi),氧化峰電流與雙酚A濃度呈線性關(guān)系,檢測(cè)限為0.08μg/mL。該傳感器為雙酚A測(cè)定提供了一種新的簡(jiǎn)便手段。(2)利用Pd(Ⅱ)與共價(jià)有機(jī)框架材料(COF-LZU1)的亞胺配位形成Pd/COF-LZU1多孔復(fù)合材料,并以此吸附CRP抗體(anti-CRP),構(gòu)建了一種非標(biāo)記型C-反應(yīng)蛋白(CRP,c-reactive protein)免疫傳感器。當(dāng)抗體與抗原發(fā)生免疫反應(yīng)時(shí),形成的免疫復(fù)合物會(huì)阻礙電化學(xué)探針[Fe(CN)6]4-/3-的電子傳遞,降低其響應(yīng)電流,從而實(shí)現(xiàn)CRP的快速檢測(cè)。本文采用交流阻抗、差示脈沖伏安法考察了免疫傳感器的電化學(xué)特性。在最優(yōu)的實(shí)驗(yàn)條件下,用示差脈沖伏安法(DPV)對(duì)CRP進(jìn)行檢測(cè),其線性范圍為5~180 ng/mL,檢測(cè)下限為1.66 ng/mL,線性相關(guān)系數(shù)為0.992。該傳感器為CRP測(cè)定提供了一種新的簡(jiǎn)便手段,也開拓了共價(jià)有機(jī)框架材料在電化學(xué)傳感器方面的應(yīng)用。(3)以水熱法合成碳微球,通過靜電作用吸附聚二烯基丙二甲基氯化銨(PDDA)和Au納米顆粒,從而合成了Au/C球納米復(fù)合材料,該材料對(duì)抗壞血酸的氧化具有良好的催化性。實(shí)驗(yàn)以Pd/COF-LZU1復(fù)合材料作為固定基質(zhì),以Au/C球納米復(fù)合材料作為標(biāo)記材料,制備了一種夾心型C-反應(yīng)蛋白免疫傳感器。通過計(jì)時(shí)電流法(i-t)檢測(cè)抗壞血酸的氧化峰電流,所測(cè)得的氧化峰電流與CRP的濃度在0.25 ng/mL~150 ng/mL范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系,線性相關(guān)系數(shù)R2=0.9982,檢測(cè)下限為0.08 ng/mL。該免疫傳感器穩(wěn)定性好、靈敏度高。(4)采用微波合成法合成Pt/Ru/C納米復(fù)合材料,該材料對(duì)H2O2的還原具有較強(qiáng)的催化作用。以Pt/Ru/C納米材料代替易失活的酶標(biāo)記C-反應(yīng)蛋白抗體,通過夾心法檢測(cè)C-反應(yīng)蛋白。在最優(yōu)的實(shí)驗(yàn)條件下,采用計(jì)時(shí)電流法檢測(cè)過氧化氫的還原電流,間接實(shí)現(xiàn)對(duì)CRP的檢測(cè),其線性范圍為0.5 ng/mL-150 ng/mL,檢測(cè)限為0.17 ng/mL。(5)在常溫常壓下將Au納米顆粒負(fù)載到金屬有機(jī)骨架材料Cu(Ⅱ)-HKUST-1合成了Au/Cu(Ⅱ)-HKUST-1納米復(fù)合材料,并以其為標(biāo)記材料標(biāo)記CRP抗體,制備了C-反應(yīng)蛋白免疫傳感器。銅離子可通過示差脈沖伏安法(DPV)直接檢測(cè)到,所測(cè)得的峰電流值與CRP的濃度在1ng/mL-400 ng/mL的范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系,檢測(cè)下限0.33 ng/mL。
【關(guān)鍵詞】：共價(jià)有機(jī)框架材料 納米復(fù)合材料 免疫傳感器 C-反應(yīng)蛋白
【學(xué)位授予單位】：云南師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O657.1
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-12
• 第1章 緒論12-24
• 1.1 COF材料的研究背景13-17
• 1.1.1 共價(jià)有機(jī)框架材料（COF）的特點(diǎn)及分類13
• 1.1.2 共價(jià)有機(jī)共價(jià)有機(jī)框架材料的應(yīng)用13-17
• 1.2 電化學(xué)傳感器17-19
• 1.2.1 直接電化學(xué)傳感器17-18
• 1.2.2 電化學(xué)生物傳感器18-19
• 1.3 納米復(fù)合材料在電化學(xué)傳感器中的應(yīng)用19-22
• 1.3.1 納米復(fù)合材料19-20
• 1.3.2 納米復(fù)合材料的合成20
• 1.3.3 納米復(fù)合材料在電化學(xué)傳感器中的應(yīng)用20-22
• 1.4 C-反應(yīng)蛋白傳感器的研究進(jìn)展22-23
• 1.5 本研究工作的構(gòu)思23-24
• 第2章 基于Pt/COF-LZU1的電化學(xué)傳感器檢測(cè)雙酚A24-37
• 2.1 前言24-25
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分25-27
• 2.2.1 試劑和儀器25-26
• 2.2.2 材料的制備26
• 2.2.3 修飾電極的制備26-27
• 2.2.4 檢測(cè)方法27
• 2.3 結(jié)果與討論27-36
• 2.3.1 材料的表征27-30
• 2.3.2 BPA的循環(huán)伏安行為30-31
• 2.3.3 氧化峰電流與掃描速度的關(guān)系31-32
• 2.3.4 實(shí)驗(yàn)條件的選擇32-34
• 2.3.5 傳感器對(duì)雙酚A的響應(yīng)特性34-35
• 2.3.6 傳感器選擇性35-36
• 2.4 結(jié)論36-37
• 第3章 基于Pd/COF-LZU1的非標(biāo)記型C-反應(yīng)蛋白免疫傳感器的研制37-52
• 3.1 前言37-38
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分38-41
• 3.2.1 試劑與儀器38-39
• 3.2.2 材料的制備39-40
• 3.2.3 免疫傳感器的制備40-41
• 3.2.4 實(shí)驗(yàn)方法41
• 3.3 結(jié)果與討論41-50
• 3.3.1 材料的表征41-43
• 3.3.2 Pd/COF-LZU1復(fù)合材料的電化學(xué)特性43-44
• 3.3.3 不同修飾電極界面的交流阻抗行為44-45
• 3.3.4 免疫傳感器的分析性能45-46
• 3.3.5 氧化還原峰電流與掃描速度的關(guān)系46-47
• 3.3.6 溶液p H、抗原培育時(shí)間、抗體固定濃度對(duì)免疫傳感器響應(yīng)的影響47-48
• 3.3.7 CRP免疫傳感器的響應(yīng)性能48-49
• 3.3.8 傳感器的重現(xiàn)性和選擇性49-50
• 3.3.9 回收率50
• 3.4 小結(jié)50-52
• 第4章 基于Au/C球納米復(fù)合材料標(biāo)記的C-反應(yīng)蛋白免疫傳感器的研制52-64
• 4.1 前言52-53
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分53-55
• 4.2.1 試劑與儀器53
• 4.2.2 材料的制備53-54
• 4.2.3 免疫傳感器的制備54
• 4.2.4 檢測(cè)方法54-55
• 4.3 結(jié)果與討論55-63
• 4.3.1 Au/C球納米復(fù)合材料的表征55-56
• 4.3.2 C球和Au/C球催化效應(yīng)比較56
• 4.3.3 不同修飾電極界面的交流阻抗行為56-57
• 4.3.4 實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化57-59
• 4.3.5 免疫傳感器的響應(yīng)特性59-60
• 4.3.6 免疫傳感器的選擇性60-61
• 4.3.7 回收率的測(cè)定61-62
• 4.3.8 免疫傳感器的穩(wěn)定性62-63
• 4.4 小結(jié)63-64
• 第5章 基于PtRu/C納米復(fù)合材料標(biāo)記的C-反應(yīng)蛋白免疫傳感器的制備64-75
• 5.1 前言64
• 5.2 實(shí)驗(yàn)部分64-66
• 5.2.1 試劑和儀器64-65
• 5.2.2 材料的制備65
• 5.2.3 免疫傳感器的制備65-66
• 5.2.4 實(shí)驗(yàn)方法66
• 5.3 結(jié)果與討論66-74
• 5.3.1 COF-LZUl 和 Au/COF-LZUl 的微觀形貌66-67
• 5.3.2 PtRu/C納米材料的微觀形貌67-68
• 5.3.3 PtRu/C納米復(fù)合材料的能譜分析68
• 5.3.4 Pt/C、Ru/C和PtRu/C的催化性能比較68-69
• 5.3.5 不同修飾電極界面的交流阻抗行為69-70
• 5.3.6 實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化70-72
• 5.3.7 傳感器的校正曲線72-73
• 5.3.8 免疫傳感器的選擇性73-74
• 5.3.9 回收率的測(cè)定74
• 5.4 小結(jié)74-75
• 第6章 基于Au/Cu(Ⅱ)-HKUST-1 復(fù)合材料標(biāo)記的C-反應(yīng)蛋白傳感器的研制75-88
• 6.1 前言75-76
• 6.2 實(shí)驗(yàn)部分76-78
• 6.2.1 儀器和藥品76
• 6.2.2 金納米溶膠的合成76
• 6.2.3 Au/ Cu(Ⅱ)- HKUST-1 的合成76-77
• 6.2.4 Au/Cu(Ⅱ)- HKUST-1 納米復(fù)合材標(biāo)記CRP抗體77
• 6.2.5 CRP傳感器的制備77-78
• 6.2.6 檢測(cè)方法78
• 6.3 結(jié)果與討論78-87
• 6.3.1 材料的表征78-79
• 6.3.2 氧化還原峰電流與掃描速度的關(guān)系79-80
• 6.3.3 不同修飾電極界面的交流阻抗行為80-81
• 6.3.4 實(shí)驗(yàn)條件優(yōu)化81-84
• 6.3.5 傳感器的校正曲線84-85
• 6.3.6 免疫傳感器的選擇性85-86
• 6.3.7 回收率的測(cè)定86-87
• 6.4 小結(jié)87-88
• 總結(jié)88-90
• 參考文獻(xiàn)90-100
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和研究成果100-101
• 致謝101

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 楊桂春,陳祖興,胡春玲;聚合物支載合成雜環(huán)化合物的研究進(jìn)展[J];有機(jī)化學(xué);2002年12期

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本文編號(hào)：1087917