本文關(guān)鍵詞：功能化石墨烯修飾電極的制備及其生物傳感應用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：石墨烯作為一種性能良好的納米材料，已經(jīng)引起人們越來越多的關(guān)注。在實際應用中，使用更多的往往是石墨烯復合材料。由于不同材料具有不同的性能，將不同性能的材料與石墨烯結(jié)合可以改良石墨烯的性能，如提高了石墨烯的電化學性能等。石墨烯復合材料廣泛地應用于電化學領(lǐng)域，可以實現(xiàn)對葡萄糖、DNA、多巴胺等小生物分子檢測的高靈敏度和高選擇性。 生物傳感器在生物小分子等檢測方面顯示出其優(yōu)越性，具有一定的實際應用價值，而且制備簡單，應用廣泛，也是近些年的研究熱點之一。在生物傳感器的制備過程中引入石墨烯復合材料有望提高其性能，此應用在環(huán)境檢測、生命科學、食品工程和臨床診斷等領(lǐng)域具有很重要的應用價值。 本文對石墨烯的功能化進行了系統(tǒng)的研究，以功能化的石墨烯納米復合材料制備修飾電極并于生物小分子的生物傳感。主要包括以下四個方面的工作： 1. PDDA功能化的石墨烯復合膜修飾電極的制備及其用于尿酸的檢測 本實驗將天然石墨粉利用Hummer法制得氧化石墨烯（GO），再以水合肼為還原劑進行還原，同時加入聚二烯丙基二甲基氯化銨（PDDA），制備成PDDA功能化石墨烯復合材料(PDDA-G)。實驗結(jié)果表明，合成了比較理想的PDDA-G納米復合材料，且該材料呈良好的片層結(jié)構(gòu)。將PDDA-G用滴涂法制備了修飾玻碳電極（PDDA-G/GCE），并用于檢測尿酸（UA）的電化學響應信號。其響應電流與UA在0.1~60μM范圍內(nèi)呈線性關(guān)系，檢出限為0.03μM (S/N=3)。該修飾電極能較好地避免抗壞血酸的干擾，可用于UA的快速檢測。 2.聚苯乙烯磺酸鈉功能化石墨烯修飾電極的制備及其用于過氧化氫的檢測 利用聚苯乙烯磺酸鈉（PSS）與石墨烯的π-π相互作用功能化石墨烯（G），制備了PSS功能化的石墨烯納米復合材料（PSS-G）。用透射電子顯微鏡（TEM）、傅里葉變換紅外光譜（FTIR）、紫外吸收光譜（UV）分別對該復合材料進行了表征，并用循環(huán)伏安法（CV）和電化學阻抗法（EIS）對PSS功能化石墨烯修飾電極（PSS-G/GCE）進行了電化學表征。用該修飾電極考察了H2O2的電化學響應。實驗結(jié)果顯示，在工作電位為-0.7V時，該修飾電極對H2O2的的電化學響應在10μM~21.88mM范圍內(nèi)呈良好線性關(guān)系，檢出限為3.0μM (S/N=3)，該修飾電極可以作為無酶電化學傳感器對H2O2進行檢測，結(jié)果較為理想。 3.普魯士藍/PDDA-石墨烯復合膜修飾電極的制備及應用于過氧化氫無酶傳感器 本實驗制備了一種基于普魯士藍/PDDA-石墨烯復合膜的新型無酶電化學傳感器，可以用于過氧化氫的靈敏檢測。以聚二烯丙基二甲基氯化銨(PDDA)作為分散劑和功能化試劑制備了PDDA功能化的石墨烯（PDDA-G），然后將普魯士藍（PB）電沉積到PDDA-G修飾的玻碳電極表面，制備了PB/PDDA-G/GCE。實驗發(fā)現(xiàn)，在工作電位為-0.3V時，PB/PDDA-G/GCE作為傳感器對H2O2的電化學還原有很好的催化能力，響應時間小于5s，，這主要是緣于PDDA-G和PB的協(xié)同作用。在3.0~2061μM的范圍內(nèi)，H2O2的還原電流與其濃度呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，檢出限為1.0μM (S/N=3)。該修飾電極有望用于實際樣品中H2O2的快速檢測。 4.聚乙烯亞胺功能化石墨烯復合膜修飾電極的制備及其用于8-羥基-2′-脫氧鳥嘌呤核苷的檢測 在氧化石墨（GO）與還原劑反應的過程中，加入聚乙烯亞胺（PEI）對石墨烯進行功能化。利用透射電子顯微鏡（TEM）、傅里葉變換紅外光譜（FTIR）、紫外吸收光譜（UV）和X-射線粉末衍射（XRD）對該復合材料進行了表征。結(jié)果表明，與PEI共價鍵作用后的石墨烯具有很好的分散性，成功地合成了PEI功能化的石墨烯（PEI-G）。將PEI功能化石墨烯復合材料涂布在玻碳電極表面，制備PEI-G/GCE。該修飾電極對8-羥基-2′-脫氧鳥嘌呤核苷（8-OH-dG）有良好的電化學響應。在0.1MpH8.0的PBS溶液中，8-OH-dG氧化峰電流與其濃度在7.0×10-9~7.56×10-7M和7.56×10-7~3.56×10-6M的范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，檢出限達到2.3nM (S/N=3)。在實際樣品中檢測8-OH-dG時，該修飾電極可以較好地避免UA的干擾。
【關(guān)鍵詞】：石墨烯 聚二烯丙基二甲基氯化銨 聚苯乙烯磺酸鈉 普魯士藍 聚乙烯亞胺 尿酸 過氧化氫 8-羥基-2′-脫氧鳥嘌呤核苷 生物傳感器
【學位授予單位】：聊城大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：O646.54;O613.71
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 前言11-12
• 第一章 緒論12-26
• 1.1 石墨烯的概述12-18
• 1.2 功能化石墨烯復合材料18-19
• 1.3 功能化石墨烯修飾電極的傳感應用19-24
• 1.4 本課題研究的意義和主要內(nèi)容24-26
• 第二章 PDDA 功能化的石墨烯復合膜修飾電極的制備及其用于尿酸的檢測26-35
• 2.1 引言26-27
• 2.2 實驗部分27-28
• 2.3 結(jié)果與討論28-33
• 2.4 結(jié)論33-35
• 第三章 聚苯乙烯磺酸鈉功能化的石墨烯修飾電極的制備及其用于過氧化氫的檢測35-41
• 3.1 引言35-36
• 3.2 實驗部分36
• 3.3 結(jié)果與討論36-40
• 3.4 結(jié)論40-41
• 第四章 普魯士藍/PDDA 石墨烯復合膜修飾電極的制備及應用于過氧化氫無酶傳感器41-51
• 4.1 引言41-42
• 4.2 實驗部分42-43
• 4.3 結(jié)果與討論43-49
• 4.4 結(jié)論49-51
• 第五章 聚乙烯亞胺功能化的石墨烯復合膜修飾電極的制備及其用于 8-羥基-2′-脫氧鳥嘌呤核苷的伏安檢測51-61
• 5.1 引言51-52
• 5.2 實驗部分52-53
• 5.3 結(jié)果與討論53-60
• 5.4 結(jié)論60-61
• 結(jié)語與展望61-62
• 參考文獻62-82
• 附錄82-83
• 致謝83-84
• 攻讀學位期間已發(fā)表或待發(fā)表的學術(shù)論文84

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 董紹俊;;化學修飾電極的研究進展[J];分析化學;1985年11期

2 李麗花;徐琴;王海燕;胡效亞;;普魯士藍-多壁碳納米管復合材料修飾電極測定過氧化氫[J];分析化學;2007年06期

3 盧惠婷;陳昌國;董海峰;;普魯士藍修飾生物傳感器的研究進展[J];理化檢驗(化學分冊);2010年04期

4 潘吉超;姚飛;任騰飛;賈麗萍;賈文麗;崔慧;王懷生;;聚(3,4-乙烯基二氧噻吩)/碳納米管復合膜修飾電極的電化學制備及其用于8-羥基-2'-脫氧鳥嘌呤核苷的檢測[J];南京師大學報(自然科學版);2012年02期

  本文關(guān)鍵詞：功能化石墨烯修飾電極的制備及其生物傳感應用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：294965