本文選題：銅離子　切入點：色氨酸異構體　出處：《廣西師范學院》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：納米材料的發(fā)展刺激著科學家對其進行研究,運用材料特殊的電學性質,通過電分析的方法進行研究。因此電化學分析技術受到眾多科研工作者的關注與追求。本論文主要運用電化學方法基于功能化碳材料電化學傳感的構建以及基于生物分子的電化學傳感的構建,應用研制于對小分子等物質的檢測。碳基材料由于其獨特的電學、光學與結構性質引起越來越多科研工作者在電化學方面的關注。通過對碳材料的功能化改性,制備新型的碳納米復合材料應用于電分析的研究。在此研究中,既保留了碳材料的基本性質,又可以通過功能化使其具有特殊的官能團或結構應用于電化學傳感器的制備,使得該功能化的碳材料擁有廣泛的應用前景。本論文前一部分即為應用復合碳材料對電極進行改性從而對小分子進行檢測。論文的另一部分則是以脫氧核糖核苷酸(DNA)作為傳感材料應用電分析方法對小分子進行檢測。脫氧核糖核酸作為重要的遺傳物質,在生命過程中扮演著極其重要的角色。以DNA作為電化學生物傳感技術用于小分子的檢測,由于其特異性高、靈敏度高、操作簡便等優(yōu)點受到眾多科研工作者的喜愛,也成為新世紀重要發(fā)展技術的課題之一。本論文基于上述傳感平臺的構建對小分子的檢測進行了以下的工作。1.通過物理吸附的方法制備氨基化還原氧化石墨烯與β-環(huán)糊精(Amino-reduced graphene oxide/β-cyclodextrin,NH2-rGO/β-CD)的復合材料修飾電極,運用循環(huán)伏安法(Cyclic voltammograms,CV)、交流阻抗(Electrochemical impedance spectroscopy,EIS)和接觸角(Static contact angles,SCA)進行表征,利用方波溶出伏安法(Aquare wave anodic strippingVoltammetric,SWASV)研究銅離子在NH2-rGO/β-CD表面的電化學行為,并對實驗參數進行優(yōu)化。結果表明,NH2-rGO/β-CD復合材料對銅離子表現出良好的催化活性和高的選擇性,采用SWASV對銅離子進行定量檢測,檢出限為2.8 nM(3×(標準偏差)σ/斜率(slope))。2.通過電化學沉積法將氮摻雜碳點和β-環(huán)糊精(N-doped carbon dots/β-cyclodextrin,N-CDs/β-CD)修飾于裸玻碳電極(Glassy carbon electrode,GCE),構建了區(qū)分手型色氨酸的傳感器。運用掃描電子顯微鏡(Scanning electron microscopy,SEM)觀察復合材料的形貌,并用傅氏轉換紅外線光譜(Fourier Transform infrared spectroscopy,FT-IR)、熒光壽命(Fluorescence lifetime,FL)和能譜(Xray photoelectron Spectroscopy,XPS)對N-CDs/β-CD進行光譜表征,另外運用CV和EIS對N-CDs/β-CD進行電化學表征,利用差分脈沖伏安法(Differential pulse voltammograms,DPV)研究不同構型色氨酸在N-CDs/β-CD電極上的電化學行為和不同構型的定量檢測。由于β-CD與不同構型的色氨酸以氫鍵的結合能力不同,進而在表現不同的DPV電位值。結果表明,N-CDs/β-CD能夠對不同構型的色氨酸進行區(qū)分和檢測。3.通過以色氨酸(Tryptophan,Trp)作該體系的電化學信號,利用天冬氨酸(Aspartic acid,Asp)與色氨酸形成的氫鍵相互作用,改變色氨酸氧化峰電位值,實現對天冬氨酸的檢測,同時Asp-Trp復合物可以實現對溫度的檢測。利用DPV方法對復合物進行了表征,同時,對該體系中的緩沖溶液和pH進行了優(yōu)化。在最優(yōu)條件下,實驗了對天冬氨酸的檢測,檢出限為3×10-5 M。4.通過Au-S的共價鍵結合方式將單鏈DNA(single-stranded DNA,ssDNA)修飾與金電極(gold electrode,GE)的表面。利用CV和EIS對修飾電極進行表征,由于丙烯酰胺(acrylamide,AA)能與ssDNA中鳥嘌呤的N7位置結合進而改變ssDNA中鳥嘌呤的氧化信號,利用DPV法對實驗條件進行優(yōu)化,從而對AA進行定量檢測。檢出限為8.1 nM(3σ/slope)。
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【學位授予單位】：廣西師范學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：O657.1;TP212.2

【參考文獻】

相關博士學位論文 前1條

1 曾凡焱;石墨烯基碳納米材料的制備及其電化學性能研究[D];湖南大學;2013年

相關碩士學位論文 前1條

1 張愛平;基于納米物質電化學DNA生物傳感器的研制與開發(fā)[D];華東師范大學;2004年

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本文編號：1573602