基于新型納米復合材料的電化學生物傳感器的構建及應用
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【摘要】:電化學傳感器和生物傳感器因具有靈敏度高、選擇性好、反應快速等優(yōu)點,被廣泛用于生物分析、環(huán)境監(jiān)測、藥物分析、食品安全檢測等多個領域。電極修飾材料是影響電化學生物傳感器的傳感性能的重要因素,其中石墨烯作為一類性能優(yōu)良的碳納米材料,在電化學傳感器和生物傳感器領域得到了大量的關注。本論文基于石墨烯納米材料與其他納米材料及導電聚合物的協(xié)同作用,制備了一系列高催化活性的石墨烯基化學修飾電極,,并將它們應用于電催化和生物傳感領域。主要工作如下: 1.采用簡便的一步電沉積法制備了聚鄰菲Up啉/石墨烯復合納米材料修飾電極,并實現(xiàn)了尿酸、黃嘌呤、次黃嘌呤和咖啡因的同時測定。用循環(huán)伏安法研究了尿酸、黃嘌呤、次黃嘌呤和咖啡因在修飾電極上的電化學行為。結果表明,聚鄰菲Up啉/石墨烯納米復合修飾電極對四種嘌呤衍生物具有較高的催化活性。通過差分脈沖伏安法實現(xiàn)了四種嘌呤衍生物的高靈敏度測定,實驗表明該修飾電極對四種嘌呤衍生物的測定具有較高的選擇性、較寬的線性范圍和較低的檢測限。聚鄰菲Up啉/石墨烯納米復合材料修飾電極用于測定人體血清和尿樣中尿酸、黃嘌呤、次黃嘌呤和咖啡因的測定具有較高的回收率。 2.采用先滴涂后電沉積的方法制備了石墨烯/碳納米管/聚茜素紫3B(GO/MWCNTs/AV-3B)化學修飾電極,并實現(xiàn)了對乙酰氨基酚、茶堿和咖啡因的同時測定。用循環(huán)伏安法研究了對乙酰氨基酚、茶堿和咖啡因在GO/MWCNTs/AV-3B修飾電極上的電化學行為。結果表明,該修飾電極對對乙酰氨基酚、茶堿和咖啡因的同時測定具有較高的催化活性。通過差分脈沖伏安法實現(xiàn)了對乙酰氨基酚、茶堿和咖啡因的高靈敏度測定,結果表明該修飾電極對對乙酰氨基酚、茶堿和咖啡因的測定具有較高的選擇性、較寬的線性范圍和較低的檢測限。GO/MWCNTs/AV-3B化學修飾電極用于測定復方氨酚烷胺膠囊和人體血清中對乙酰氨基酚、茶堿和咖啡因具有較高的回收率。 3.基于金納米粒子與多壁碳納米管的協(xié)同作用,以及氧化石墨烯良好的生物相容性,制備了新型的碳納米管/納米金/氧化石墨烯/血紅蛋白(GO-Hb/AuNPs/MWCNTs)第三代生物傳感器。通過紫外可見光譜圖、掃描電鏡及其電化學性質的研究,表明血紅蛋白在修飾電極上保持了原有的結構和活性。通過循環(huán)伏安法研究了Hb在修飾電極上的電化學行為,得到一對準可逆的氧化還原峰,表明在GO-Hb/AuNPs/MWCNTs復合膜修飾電極上實現(xiàn)了Hb的直接電子傳遞,制備的生物傳感器對亞硝酸根的還原反應具有較高的催化活性,可用于亞硝酸根的高靈敏度測定。
【關鍵詞】:石墨烯 納米復合材料 化學修飾電極 同時測定 生物傳感器
【學位授予單位】:山東師范大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:O657.1;TP212
【目錄】:
- 目錄4-5
- 摘要5-7
- Abstract7-9
- 第一章 緒論9-27
- 1.1 化學修飾電極簡介9-16
- 1.2 石墨烯修飾電極在電分析化學中的應用16-19
- 1.3 立題思想19-27
- 第二章 聚鄰菲Up啉/石墨烯修飾電極用于尿酸、黃嘌呤、次黃嘌呤和咖啡因的同時測定27-47
- 2.1 引言27-28
- 2.2 實驗部分28-29
- 2.3 結果與討論29-42
- 2.4 結論42-47
- 第三章 石墨烯/碳納米管/聚茜素紫3B修飾電極同時測定對乙酰氨基酚、茶堿和咖啡因47-68
- 3.1 引言47-48
- 3.2 實驗部分48-49
- 3.3 結果與討論49-64
- 3.4. 結論64-68
- 第四章 血紅蛋白在氧化石墨烯/納米金/多壁碳納米管復合膜修飾電極上的直接電化學及其生物傳感研究68-82
- 4.1 引言68-70
- 4.2 實驗部分70-71
- 4.3 結果與討論71-81
- 4.4 結論81-82
- 參考文獻82-88
- 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文目錄88-89
- 致謝89
【參考文獻】
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本文關鍵詞:基于新型納米復合材料的電化學生物傳感器的構建及應用,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:471894
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