本文關鍵詞：基于納米材料修飾的新型電化學生物傳感器的研究和應用，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：電化學傳感器因其具有檢測速度快,響應好,靈敏度高,設備便宜,操作簡單,應用范圍廣等優(yōu)點而備受研究者所青睞。如何修飾電化學傳感器界面以提高電化學傳感器的靈敏度及穩(wěn)定性一直是研究者關注的重點,也是電化學傳感器性能好壞的關鍵。納米材料的出現(xiàn),為電化學傳感器界面的納米修飾開辟了一片廣闊天地。納米材料具有很多獨特的性質(zhì),例如導電能力強,生物相容性好,大的比表面積,易于進行表面化學修飾等等。因此,將納米材料修飾在電極表面,是提高電化學生物傳感器工作性能的優(yōu)良方案。 本文主要研究內(nèi)容有以下三部分： (1)在金電極表面修飾苯和對氨基苯的混合芳基重氮鹽,然后通過C-C鍵將單壁碳納米管(SWCNTs)連接到混合重氮鹽修飾的金電極表面,接著以肽鍵結(jié)合的形式將辣根過氧化氫酶(HRP)穩(wěn)定地固定在SWCNTs上,成功地構(gòu)建了一個可以用于測定H202的酶生物傳感器,并且對該生物傳感器的工作性能進行了詳細的探討。 (2)在玻碳電極表面修飾對氨基苯單分子層,經(jīng)過重氮化還原將電極表面的氨基轉(zhuǎn)化為不穩(wěn)定的重氮鹽分子,在一定的還原電位的作用下這些重氮鹽分子會轉(zhuǎn)化為自由基,并與溶液中的金納米粒子(AuNP)以C-Au化學鍵的形式相結(jié)合,這樣通過分步法將AuNP穩(wěn)定地修飾在電極表面。通過條件優(yōu)化,實現(xiàn)了電極表面上AuNP數(shù)量的最大化,并在AuNP數(shù)目最大化的界面修飾上對羧基苯,繼而修飾上甲基對硫磷水解酶,成功地制備一個基于分步法修飾AuNP的可以用于檢測殺蟲劑甲基對硫磷的電化學生物傳感器,并且對該生物傳感器的工作性能進行了詳細的探討。 (3)為了進一步提高傳感器界面修飾AuNP的效率,我們改變了修飾策略,首先合成帶有氨基基團的功能化AuNP。具體研究了功能化納米粒子的制備,存放,并通過了Uv-Vis、TEM、SEM、XPS等表面分析技術(shù)對其進行了表征,還通過電化學的方法測試了所制備的功能化AuNP的性能。然后,利用重氮化還原吸附的原理將所制備的功能化的AuNP一步修飾到電極表面。最后,成功地制備了一個基于一步法修飾AuNP的可以用于檢測H202的HRP酶生物傳感器。
【關鍵詞】：電化學生物傳感器 芳基重氮鹽 金納米顆粒 單壁碳納米管 辣根過氧化氫酶 甲基對硫磷殺蟲劑
【學位授予單位】：華中師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：O657.1;TP212
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第一章 緒論12-27
• 1.1 生物傳感器概述12-15
• 1.1.1 生物傳感器的定義12-13
• 1.1.2 生物傳感器的分類13
• 1.1.3 生物傳感器的特點和應用13-15
• 1.2 傳感器界面的納米修飾15-19
• 1.2.1 納米材料在生物傳感器上的應用15
• 1.2.2 碳納米管15-17
• 1.2.3 金納米粒子17-19
• 1.3 芳基重氮鹽化學19-21
• 1.3.1 芳基重氮鹽修飾表面的原理19-20
• 1.3.2 芳基重氮鹽的特點20-21
• 1.4 本文構(gòu)思21-23
• 參考文獻23-27
• 第二章 基于金電極表面修飾芳基重氮鹽及單壁碳納米管的過氧化氫酶生物傳感器27-42
• 2.1 前言27-28
• 2.2 實驗部分28-30
• 2.2.1 試劑和儀器28-29
• 2.2.2 碳納米管的合成29
• 2.2.3 基于SWNTs/HRP修飾的傳感界面的制備29-30
• 2.2.4 電化學測量30
• 2.3 結(jié)果和討論30-37
• 2.3.1 金電極在硫酸溶液中的清洗曲線30-31
• 2.3.2 金電極表面修飾芳基重氮鹽單分子層31-32
• 2.3.3 金電極在鐵氰化鉀溶液中的循環(huán)伏安曲線32
• 2.3.4 修飾單壁碳納米管后的金電極表面的XPS表征32-33
• 2.3.5 芳基重氮鹽/SWNTs/HRP修飾的金電極的電化學行為33-34
• 2.3.6 混合重氮鹽分子比對傳感界面修飾HRP的影響34-35
• 2.3.7 芳基重氮鹽/SWNTs/HRP修飾的傳感器界面對H_2O_2的響應35-36
• 2.3.8 H_2O_2生物傳感器用于實際樣品的檢測36-37
• 2.4 本章小結(jié)37-38
• 參考文獻38-42
• 第三章 玻碳電極表面分步法共價修飾AuNPs的研究及其在甲基對硫磷生物傳感器上的應用42-61
• 3.1 前言42-44
• 3.2 實驗部分44-46
• 3.2.1 試劑和儀器44
• 3.2.2 電極的制備44
• 3.2.3 AuNP的合成44
• 3.2.4 玻碳電極表面修飾對氨基苯分子44-45
• 3.2.5 玻碳電極表面修飾對硝基苯分子45
• 3.2.6 金納米顆粒(AuNP)的吸附45
• 3.2.7 GC-Ph-AuNP表面的制備45
• 3.2.8 GC-Ph-AuNP-Ph-COOH表面的制備45-46
• 3.2.9 GC-Ph-AuNP-Ph-COOH表面修飾MPH46
• 3.2.10 電化學測量46
• 3.3 結(jié)果和討論46-56
• 3.3.1 玻碳電極表面修飾4-氨基苯重氮鹽46-47
• 3.3.2 GC電極表面修飾4-硝基苯分子層的電化學行為47-50
• 3.3.3 GC電極表面固定電位法修飾4-氨基苯的條件優(yōu)化50-51
• 3.3.4 GC電極表面修飾4-氨基苯的條件優(yōu)化51-53
• 3.3.5 GC-Ph-AuNP表面的表征53-54
• 3.3.6 GC-Ph-AuNP-Ph-COOH表面的電化學及XPS表征54-56
• 3.3.7 GC-Ph-AuNP-Ph-COOH/MPH傳感器界面對甲基對硫磷的電化學響應56
• 3.4 本章小結(jié)56-58
• 參考文獻58-61
• 第四章 多組分修飾AuNPs的制備及其在電極表面的一步法共價修飾構(gòu)建H_2O_2生物傳感器61-77
• 4.1 前言61-62
• 4.2 實驗部分62-65
• 4.2.1 試劑和儀器62-63
• 4.2.2 NO_2-Ph-N_2~+BF_4~-和COOH-Ph-N_2~+BF_4~-的合成63
• 4.2.3 修飾有多種不同功能性分子的AuNP的制備63
• 4.2.4 不同功能性分子修飾的AuNP修飾在玻碳電極表面的電化學測量63-64
• 4.2.5 不同功能性分子修飾的金納米材料的表征64
• 4.2.6 GC電極修飾AuNP的條件優(yōu)化64-65
• 4.2.7 功能性分子修飾的AuNP在電極表面的一步修飾法65
• 4.2.8 AuNP修飾的電極表面修飾HRP65
• 4.3 結(jié)果與討論65-74
• 4.3.1 不同功能性分子修飾的AuNP的表征65-68
• 4.3.2 GC電極表面修飾AuNP的條件優(yōu)化68-69
• 4.3.3 GC表面修飾有不同功能性分子修飾的AuNP的表征69-72
• 4.3.4 GC-Ph-AuNP-Ph-COOH表面的穩(wěn)定性72
• 4.3.5 GC-Ph-AuNP-Ph-COOH表面修飾HRP前后在Tris溶液中的循環(huán)伏安曲線72-73
• 4.3.6 GC-Ph-AuNP-Ph-COOH-HRP傳感器界面對H_2O_2的電化學響應73-74
• 4.4 本章小結(jié)74-76
• 參考文獻76-77
• 攻讀碩士期間已發(fā)表的文章77-78
• 致謝78

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 陳賢光;錢瑩;張素娟;鄒小勇;;基于納米金和硫堇固定酶的過氧化氫生物傳感器[J];化學學報;2007年04期

2 耿敬章,仇農(nóng)學;生物傳感器及其在食品污染檢測中的應用[J];食品與發(fā)酵工業(yè);2005年06期

3 佟巍;張紀梅;張麗;;電化學生物傳感器的應用研究進展[J];武警醫(yī)學院學報;2008年01期

4 徐梅麗 ,許士炎 ,蔡琪;紫外分光光度法同時測定水中苯胺和硝基苯的研究[J];浙江工學院學報;1983年02期

  本文關鍵詞：基于納米材料修飾的新型電化學生物傳感器的研究和應用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：402371