【摘要】：電化學(xué)傳感器作為傳感器中的重要分支,由于具有操作簡(jiǎn)單、選擇性好、可原位檢測(cè)、價(jià)格低廉、易微型化等優(yōu)點(diǎn),成為當(dāng)代分析科學(xué)的重要研究方向之一,并廣泛應(yīng)用在生物技術(shù)、食品工業(yè)、臨床檢測(cè)、醫(yī)藥工業(yè)、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境分析和軍事醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。生物小分子由于具有無毒性、易被降解、富含活性基團(tuán)及良好的電催化活性等優(yōu)點(diǎn),在電化學(xué)傳感器領(lǐng)域中應(yīng)用前景廣泛。例如,胸腺嘧啶、植酸、半胱氨酸、殼聚糖等生物小分子,常被用于重金屬離子、多巴胺和葡萄糖等電化學(xué)生物傳感器的構(gòu)建。本論文主要包括以下兩個(gè)方面:基于胸腺嘧啶(堿基T)與汞離子形成的T-Hg2+-T結(jié)構(gòu),構(gòu)建汞離子電化學(xué)傳感器;鑒于植酸富含磷酸基團(tuán),具有快速的電子遷移速率以及良好的導(dǎo)電性等諸多優(yōu)勢(shì),通過構(gòu)建植酸納米復(fù)合材料修飾電極,實(shí)現(xiàn)銅離子和多巴胺的電化學(xué)檢測(cè)。主要研究?jī)?nèi)容及實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:(1)基于T-Hg2+-T結(jié)構(gòu)修飾電極的汞離子電化學(xué)傳感器以還原氧化石墨烯/金納米粒子為基體,采用共價(jià)鍵合法將堿基T固定在金納米粒子表面,制備汞離子電化學(xué)傳感器,并利用全反射紅外光譜、掃描電鏡、循環(huán)伏安法和交流阻抗法等對(duì)修飾電極進(jìn)行表征。當(dāng)汞離子存在時(shí),修飾電極上的堿基T可以與汞離子發(fā)生反應(yīng),形成T-Hg2+-T結(jié)構(gòu),達(dá)到對(duì)汞離子特異性結(jié)合的目的。采用三電極體系,示差脈沖伏安法為檢測(cè)手段,實(shí)現(xiàn)汞離子電化學(xué)檢測(cè)。結(jié)果顯示:該修飾電極對(duì)汞離子具有較高的選擇性及靈敏度,較寬的檢測(cè)范圍(10ng L-1～1.0μg L-1)和較低的檢測(cè)限(1.5 ng L-1)。此外,該修飾電極還可以用于實(shí)際樣品中汞離子含量的測(cè)定,且具有較好的回收率。(2)植酸/氧化石墨烯復(fù)合材料用于多巴胺的電化學(xué)檢測(cè)首先借助于Hummer法合成出氧化石墨烯,然后通過植酸與氧化石墨烯之間的π-π相互作用制備其復(fù)合材料,并借助于全反射紅外光譜及掃描電鏡進(jìn)行表征。以植酸/氧化石墨烯修飾的玻碳電極為工作電極,利用示差脈沖伏安法,用于多巴胺的電化學(xué)檢測(cè)。結(jié)果表明:該多巴胺電化學(xué)傳感器具有較低的檢測(cè)限和較寬的線性范圍。此外,在抗壞血酸和尿酸存在下,該修飾電極可選擇性檢測(cè)多巴胺,且展現(xiàn)出良好的重復(fù)性和穩(wěn)定性。在實(shí)際樣品的多巴胺含量檢測(cè)過程中,獲得較為滿意的結(jié)果。(3)植酸摻雜的聚吡咯納米線的合成及銅離子電化學(xué)傳感器的構(gòu)建利用植酸與聚吡咯納米線之間的靜電吸附作用,制備其復(fù)合材料,并利用示差脈沖伏安法實(shí)現(xiàn)對(duì)痕量銅離子的電化學(xué)檢測(cè)。結(jié)果表明:通過對(duì)比不同修飾電極對(duì)銅離子的電化學(xué)傳感性能,植酸/聚吡咯納米線/玻碳修飾電極呈現(xiàn)出較好的選擇性和靈敏度。該修飾電極對(duì)銅離子的電化學(xué)檢測(cè)線性范圍是10～60 μg L-1,檢測(cè)限為3.3μg L-1。該電化學(xué)傳感器不僅具有較好的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性,而且可用于水樣中的銅離子檢測(cè)。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：O657.1

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