【摘要】：近年來,納米復(fù)合材料逐漸成為研究熱點(diǎn)。導(dǎo)電聚合物作為一種導(dǎo)電性高、穩(wěn)定性好的材料被廣泛應(yīng)用于納米復(fù)合材料的制備中。本文采用電化學(xué)方法將導(dǎo)電聚合物負(fù)載功能納米顆粒復(fù)合材料修飾到電極上,以此構(gòu)建了新型的電化學(xué)傳感器,將其應(yīng)用于與疾病相關(guān)的小分子的檢測中,從而為癌癥或其他疾病的診斷以及臨床治療提供有效的技術(shù)支持。主要工作概括如下:(1)制備了一種高效靈敏的傳感器并將其應(yīng)用于具有致癌作用的亞硝酸鹽的檢測。首先利用電化學(xué)沉積法在玻碳電極表面修飾多壁碳納米管(CNTs)摻雜聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)納米復(fù)合材料(PEDOT/CNTs),然后在PEDOT/CNTs納米復(fù)合材料修飾電極(PEDOT/CNTs/GCE)表面進(jìn)一步通過電化學(xué)沉積的方法修飾銅鈷雙金屬納米顆粒(Cu-Co/PEDOT/CNTs)。由于PEDOT/CNTs納米復(fù)合材料具有良好的導(dǎo)電性、很高的機(jī)械強(qiáng)度、較大的比表面積,因而為銅鈷雙金屬納米顆粒的進(jìn)一步電沉積提供了良好的基底。將該復(fù)合材料修飾電極應(yīng)用于電化學(xué)催化亞硝酸鹽發(fā)現(xiàn),由于銅鈷雙金屬納米顆粒獨(dú)特的結(jié)構(gòu)以及銅鈷的協(xié)同作用,Cu-Co/PEDOT/CNTs納米復(fù)合材料表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學(xué)氧化亞硝酸鹽的性能。在最佳條件下,該復(fù)合材料修飾電極對亞硝酸鹽具有快速的響應(yīng)(2 s以內(nèi)),同時(shí)該亞硝酸鹽傳感器具有線性范圍寬、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn),線性范圍為0.5-430μM,檢出限為60 nM。該亞硝酸鹽傳感器具有很高的選擇性,可以在抗壞血酸、苯甲酸鈉、葡萄糖等同時(shí)存在的情況下實(shí)現(xiàn)對亞硝酸鹽的靈敏檢測。除此之外,該傳感器還具有良好的重現(xiàn)性和長期穩(wěn)定性,室溫下放置30天后,其對亞硝酸鹽的響應(yīng)為最初的96%以上,可以很好地應(yīng)用于實(shí)際樣品的檢測。(2)當(dāng)細(xì)胞癌變之后,細(xì)胞中的過氧化氫含量會明顯提高,因此實(shí)現(xiàn)過氧化氫的定量檢測可以為癌癥的診斷提供支持。本工作構(gòu)建了一個(gè)過氧化氫(H2O2)傳感器。首先采用一步法合成了過氧化物模擬酶普魯士藍(lán)納米顆粒,然后利用電化學(xué)沉積法將3,4-乙烯二氧噻吩(EDOT)和普魯士藍(lán)納米顆粒(PB)修飾到玻碳電極表面。得到的納米復(fù)合材料是由PEDOT包裹的普魯士藍(lán)納米顆粒構(gòu)成的。PEDOT薄膜不僅可以對PB起到很好的保護(hù)作用從而確保PB的高穩(wěn)定性,同時(shí)將不同的PB連接在一起形成具有高比表面積的葡萄狀的復(fù)合材料,從而起到促進(jìn)電子傳遞的作用。由于PEDOT優(yōu)異的導(dǎo)電性以及PB獨(dú)特的電催化活性,PEDOT/PB納米材料修飾電極表現(xiàn)出了極好的電化學(xué)氧化多巴胺和電化學(xué)還原過氧化氫的活性。在最佳條件下,多巴胺傳感器的線性范圍為0.2-187μM,檢出限為56 nM。同時(shí)該傳感器可以在很寬的范圍內(nèi)定量檢測過氧化氫,其線性范圍為0.5-839μM,檢出限為0.16μM(S/N=3)。該傳感器同時(shí)具有優(yōu)異的抗干擾性能、良好的再現(xiàn)性和長期穩(wěn)定性,并可以應(yīng)用于實(shí)際樣品中過氧化氫的檢測。(3)抗壞血酸在代謝反應(yīng)中起著非常重要的調(diào)節(jié)作用,體內(nèi)缺乏抗壞血酸會引起壞血病,因此實(shí)現(xiàn)對抗壞血酸的實(shí)際樣品檢測對于監(jiān)測人體健康具有重要的意義。本工作通過簡單溫和的方法成功制備了普魯士藍(lán)納米顆粒-多壁碳納米管復(fù)合材料(CNTs-PB),然后通過電化學(xué)沉積法將CNTs-PB和PEDOT修飾到電極表面制得PEDOT/CNTs-PB納米復(fù)合材料修飾電極(PEDOT/CNTsPB/GCE)并將其應(yīng)用于抗壞血酸的定量檢測。多壁碳納米管管壁可以阻止普魯士藍(lán)中離子的流失從而可以對普魯士藍(lán)納米顆粒起到很好的保護(hù)作用。而PEDOT包裹在碳納米管外,可以將不同的CNTs-PB連接在一起形成一種密集多孔的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),也對普魯士藍(lán)起到一定的保護(hù)作用,使其更加穩(wěn)定。高的比表面積是該復(fù)合材料的一大優(yōu)點(diǎn),可以增加電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積,同時(shí)可以促進(jìn)電子的傳遞。將該P(yáng)EDOT/CNTs-PB納米復(fù)合材料修飾電極應(yīng)用于電化學(xué)催化抗壞血酸。綜上,該傳感器具有線性范圍寬、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)。該抗壞血酸傳感器的線性范圍為0.3-430.3μM(R2=0.9981),該抗壞血酸傳感器的檢出限為80 nM(S/N=3)。還利用標(biāo)準(zhǔn)加入法檢測了血清中的抗壞血酸,回收率在95.6-104.8%之間,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在3.2-4.3%之間。
[Abstract]:In recent years, nanocomposites have gradually become the focus of research. As a kind of high conductivity and good stability materials, conductive polymers are widely used in the preparation of nanocomposites. In this paper, an electrochemical method was used to modify the conductive polymer loaded nano particle composite to the electrode, and a new electrochemical transmission was constructed. It is applied to the detection of small molecules associated with disease to provide effective technical support for the diagnosis and clinical treatment of cancer or other diseases. The main work is summarized as follows: (1) a highly sensitive sensor is prepared and applied to the detection of nitrites with carcinogenic effects. First, electrochemical precipitation is used. Poly wall carbon nanotube (CNTs) doped poly 3,4- ethylene two oxygen thiophene (PEDOT) nanocomposite (PEDOT/CNTs) was modified on a glassy carbon electrode surface, and then copper cobalt bimetallic nanoparticles (Cu-Co/PEDOT/CNTs) was modified by electrochemical deposition on the surface of PEDOT/CNTs nanocomposite modified electrode (PEDOT/CNTs/GCE). Due to PEDOT, PEDOT (PEDOT/CNTs/GCE) surface was further modified by electrochemical deposition. /CNTs nanocomposites have good electrical conductivity, high mechanical strength and larger specific surface area, thus providing a good substrate for further electrodeposition of copper and cobalt bimetal nanoparticles. The composite modified electrode was applied to the electrochemical catalytic nitrite discovery, due to the unique structure of copper cobalt bimetal nanoparticles. With the synergistic effect of copper and cobalt, Cu-Co/PEDOT/CNTs nanocomposites exhibit excellent electrochemical oxidation of nitrites. Under the optimum conditions, the composite modified electrode has a rapid response to nitrite (less than 2 s). At the same time, the nitrite sensor has a wide linear range, high sensitivity, and a linear range of 0.. 5-430 M with a detection limit of 60 nM., the nitrite sensor has high selectivity and can be sensitive to nitrite in the presence of ascorbic acid, sodium benzoate, glucose and so on. In addition, the sensor also has good reproducibility and long-term stability. At room temperature, it is used for nitrite for 30 days. The response is more than 96%, which can be well applied to the detection of actual samples. (2) the content of hydrogen peroxide in the cells will be significantly increased when the cells are cancerous. Therefore, the quantitative detection of hydrogen peroxide can provide support for the diagnosis of cancer. A one step method is first used in this work. The peroxisome Prussian blue nanoparticles were synthesized, and the 3,4- ethylene two oxygen thiophene (EDOT) and Prussian blue nanoparticles (PB) were modified to the surface of the glassy carbon electrode by electrochemical deposition. The nanocomposite is a.PEDOT film composed of Prussian blue nanoparticles encapsulated by PEDOT, which not only can be very good for PB. The protective effect ensures the high stability of PB, while connecting different PB together to form a high specific surface area of the grape like composite, which promotes electron transfer. The PEDOT/PB Nanomaterial Modified electrode shows excellent electrochemical oxygen due to the excellent electrical conductivity of PEDOT and the unique electrocatalytic activity of PB. At optimal conditions, the linear range of the dopamine sensor is 0.2-187 mu M, the detection limit is 56 nM., and the sensor can detect hydrogen peroxide in a wide range, with a linear range of 0.5-839 mu M and the detection limit of 0.16 mu M (S/N=3). The sensor has excellent resistance at the same time. The interference performance, good reproducibility and long-term stability can be applied to the detection of hydrogen peroxide in actual samples. (3) ascorbic acid plays a very important role in metabolic reaction, and the lack of ascorbic acid in the body causes scurvy in the body, so it is important to detect the actual sample test against the bad blood acid for monitoring the health of the human body. The Prussian blue nanoparticle multi walled carbon nanotube composite (CNTs-PB) was successfully prepared by a simple and mild method, and then the PEDOT/CNTs-PB nanocomposite modified electrode (PEDOT/CNTsPB/GCE) was prepared by electrochemical deposition of CNTs-PB and PEDOT to the surface of the electrode and applied to the ascorbic acid determination. Measurement. The wall of the multi wall carbon nanotube can prevent the loss of Prussian blue ions so that the Prussian blue nanoparticles can be well protected. While PEDOT wrapped in carbon nanotubes, different CNTs-PB can be linked together to form a dense porous network structure, and also a certain protection for Prussian blue. The high surface area is one of the advantages of the composite, which can increase the contact area between the electrode and electrolyte solution and promote the transfer of electrons. The PEDOT/CNTs-PB nanocomposite modified electrode is applied to the electrochemical catalytic ascorbic acid. The sensor has a wide linear range and sensitivity. The linear range of the ascorbic acid sensor is 0.3-430.3 mu M (R2=0.9981), and the detection limit of the ascorbic acid sensor is 80 nM (S/N=3). The standard addition method is used to detect ascorbic acid in serum, the recovery rate is between 95.6-104.8%, and the relative standard deviation is between 3.2-4.3%.
【學(xué)位授予單位】：青島科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O657.1;TP212

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 唐偉家;導(dǎo)電納米復(fù)合材料[J];合成材料老化與應(yīng)用;2001年02期

2 李興田;聚酰胺6納米復(fù)合材料的新進(jìn)展[J];化學(xué)工業(yè)與工程技術(shù);2001年02期

3 李淑玉;導(dǎo)電納米復(fù)合材料[J];建材工業(yè)信息;2001年10期

4 ;可溶性納米復(fù)合材料[J];技術(shù)與市場;2001年04期

5 錢紅梅,郝成偉;粘土/有機(jī)納米復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J];皖西學(xué)院學(xué)報(bào);2002年02期

6 王珂,朱湛,郭炳南;聚對苯二甲酸乙二醇酯/蛭石納米復(fù)合材料的制備[J];應(yīng)用化學(xué);2003年07期

7 鐘厲,韓西;納米復(fù)合材料的研究應(yīng)用[J];重慶交通學(xué)院學(xué)報(bào);2003年03期

8 金延;納米復(fù)合材料及應(yīng)用[J];金屬功能材料;2004年06期

9 ;美國納米復(fù)合材料需求將增長[J];橡塑技術(shù)與裝備;2008年03期

10 趙中堅(jiān);王強(qiáng)華;;汽車中的納米復(fù)合材料:研究活動及商業(yè)現(xiàn)狀[J];玻璃鋼;2008年01期

相關(guān)會議論文 前10條

1 肖紅梅;楊洋;李元慶;鄭斌;付紹云;;功能納米復(fù)合材料研究進(jìn)展[A];第十五屆全國復(fù)合材料學(xué)術(shù)會議論文集（上冊）[C];2008年

2 葛嶺梅;周安寧;李天良;曲建林;;礦物納米復(fù)合材料的研究進(jìn)展[A];新世紀(jì) 新機(jī)遇 新挑戰(zhàn)——知識創(chuàng)新和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展（上冊）[C];2001年

3 馬永梅;;塑料/膨潤土納米復(fù)合材料市場應(yīng)用[A];2003年中國納微粉體制備與技術(shù)應(yīng)用研討會論文集[C];2003年

4 陳潔;徐曉楠;楊玲;;納米復(fù)合材料的阻燃研究[A];中國化學(xué)會第二十五屆學(xué)術(shù)年會論文摘要集（下冊）[C];2006年

5 趙海波;徐波;王俊勝;王玉忠;;主鏈含磷阻燃共聚酯/硫酸鋇納米復(fù)合材料的研究[A];2009年中國阻燃學(xué)術(shù)年會論文集[C];2009年

6 張忠;;多級次多尺度納米復(fù)合材料力學(xué)性能研究[A];2010年第四屆微納米海峽兩岸科技暨納微米系統(tǒng)與加工制備中的力學(xué)問題研討會摘要集[C];2010年

7 盧小泉;;基于納米復(fù)合材料的電化學(xué)生物傳感器[A];第六屆海峽兩岸分析化學(xué)會議摘要論文集[C];2010年

8 周安寧;楊伏生;曲建林;李天良;葛嶺梅;;礦物納米復(fù)合材料研究進(jìn)展[A];納米材料和技術(shù)應(yīng)用進(jìn)展——全國第二屆納米材料和技術(shù)應(yīng)用會議論文集（下卷）[C];2001年

9 上官文峰;;納米復(fù)合材料的構(gòu)筑及其光催化性能[A];納微粉體制備與應(yīng)用進(jìn)展——2002年納微粉體制備與技術(shù)應(yīng)用研討會論文集[C];2002年

10 林鴻福;;加速聚合物/粘土納米復(fù)合材料的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程[A];浙江省科協(xié)學(xué)術(shù)研究報(bào)告——浙江優(yōu)勢非金屬礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用研究論文集[C];2004年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 宋玉春;納米復(fù)合材料能否風(fēng)行？[N];中國石化報(bào);2005年

2 李聞芝;納米復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)化研討會將開[N];中國化工報(bào);2004年

3 李偉;汽車用上納米復(fù)合材料部件[N];中國化工報(bào);2004年

4 渤海投資 周延;武漢塑料 突破60日均線壓制[N];證券時(shí)報(bào);2004年

5 唐偉家 吳汾 李茂彥;尼龍納米復(fù)合材料的開發(fā)和市場[N];中國包裝報(bào);2008年

6 華凌;納米復(fù)合材料提升自充電池性能[N];中國化工報(bào);2014年

7 塑化;聚合物系納米復(fù)合材料發(fā)展前景廣闊[N];國際商報(bào);2003年

8 唐偉家 吳汾 李茂彥;尼龍納米復(fù)合材料的開發(fā)和包裝應(yīng)用[N];中國包裝報(bào);2008年

9 本報(bào)記者 王海霞;納米復(fù)合材料將廣泛應(yīng)用到新能源領(lǐng)域[N];中國能源報(bào);2009年

10 劉霞;高效存儲氫的納米復(fù)合材料研制成功[N];科技日報(bào);2011年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 李念武;鋰硫二次電池用碳基含硫正極材料的研究[D];南京航空航天大學(xué);2013年

2 夏雷;尼龍6及其納米復(fù)合材料的熱氧穩(wěn)定性研究[D];浙江大學(xué);2013年

3 杜青青;高效熒光碳點(diǎn)合成及其功能復(fù)合材料研究[D];山東大學(xué);2015年

4 劉江濤;四種納米復(fù)合材料的制備及其電化學(xué)和電化學(xué)傳感研究[D];西北大學(xué);2015年

5 李蘇原;SnO_2/C納米復(fù)合材料的制備及其儲鋰性能研究[D];蘭州大學(xué);2015年

6 郭改萍;環(huán)境友好大豆蛋白質(zhì)材料改性研究[D];北京化工大學(xué);2015年

7 孫遜;新型介孔無機(jī)物/聚苯胺納米復(fù)合材料的制備及其性能研究[D];蘭州大學(xué);2012年

8 卜小海;螺旋聚炔基納米復(fù)合材料的制備及其紅外輻射性能研究[D];東南大學(xué);2015年

9 王洪賓;LiFePO_4/C納米復(fù)合材料的設(shè)計(jì)、合成及其儲鋰性能研究[D];吉林大學(xué);2015年

10 楊慧;基于溶劑澆鑄法和沉積法改性的聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）[D];上海大學(xué);2015年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 易華玉;納米復(fù)合材料和酶放大構(gòu)建凝血酶電化學(xué)適體傳感器的研究[D];西南大學(xué);2015年

2 于丹;BaTiO_3基介電陶瓷和納米復(fù)合材料的制備及性能研究[D];浙江大學(xué);2015年

3 王超;PVC納米復(fù)合材料的制備及其性能研究[D];河北大學(xué);2015年

4 譚麗莎;功能化磁性納米復(fù)合材料的制備及其對Pb（Ⅱ）和Cr（Ⅵ）的選擇性去除研究[D];浙江大學(xué);2015年

5 杜青;鋯基納米復(fù)合材料深度凈化水體中的微量重金屬[D];燕山大學(xué);2015年

6 王正奇;硫化鋅納米復(fù)合材料的制備、表征及性質(zhì)研究[D];陜西科技大學(xué);2015年

7 明洪濤;TiO_2/Au核殼納米復(fù)合材料的制備及其光學(xué)性質(zhì)研究[D];東北師范大學(xué);2015年

8 趙元旭;多壁碳納米管/聚碳酸酯復(fù)合材料的制備與性能研究[D];鄭州大學(xué);2015年

9 孫藝銘;金/碳納米復(fù)合材料生物傳感器檢測多藥耐藥基因MDR1及其表達(dá)蛋白ABCB1的實(shí)驗(yàn)研究[D];福建醫(yī)科大學(xué);2015年

10 陳亞;基于碳納米復(fù)合材料及β-環(huán)糊精對手性小分子識別研究[D];西南大學(xué);2015年

，

本文編號：2139173