本文關鍵詞：基于功能化氧化石墨烯復合材料的多巴胺、尿酸和亞硝酸根離子電化學生物傳感器

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【摘要】：由于氧化石墨烯許多獨特的性能,使其在改善電化學生物傳感器性能方面得到廣泛應用。近年來,電化學生物傳感器因操作簡易、成本低、響應快、靈敏度高等優(yōu)勢,在檢測生物分子方面越來越受到人們關注。據(jù)前人研究,引入氧化石墨烯基材料不僅可以解決敏感材料有效固定和傳感器再生問題,還可以進一步提高電化學生物傳感器的電化學催化性能�；陔娀瘜W生物傳感器及氧化石墨烯材料的優(yōu)勢,本文研究了功能化氧化石墨烯基復合材料修飾電極的制備及其在生物小分子中分離檢測的應用。內(nèi)容及結(jié)果如下：(1)將氧化石墨烯-鑭(GO-La)復合材料負載在自制碳糊電極(CPE)表面制得氧化石墨烯-鑭/碳糊修飾電極(GO-La/CPE),用其通過循環(huán)伏安法(CV)和差示脈沖法(DPV)選擇性檢測多巴胺(DA),并對影響該修飾電極電化學催化性能的幾個因素做了詳細研究。由于GO和La~(3+)的結(jié)合,GO-La/CPE電極在檢測DA時呈現(xiàn)出大比表面積、高選擇性和穩(wěn)定性強等優(yōu)點。在最優(yōu)反應條件下,DA峰電流與其對應的濃度在0.01-0.1μM及0.1-400.0μM的有效范圍內(nèi)呈現(xiàn)很好的線性關系,測出其檢測限低至于0.32 nM(S/N=3)。另外,該修飾電極通過標準加入法可以在實際尿液和血清樣品中選擇性檢測出DA含量,說明GO-La/CPE電極在電化學分析實際樣品方面展現(xiàn)出良好的應用前景。(2)將制得的羧基化氧化石墨烯-鑭(GO-COOLa)復合材料修飾在玻碳電極(GCE)表面得到羧基化氧化石墨烯-鑭/修飾玻碳電極(GO-COOLa/GCE),通過循環(huán)伏安法(CV)、差示脈沖伏安法(DPV)及時間-電流法(i-t)對DA、UA及NO_2~-進行同時在線檢測,并對影響該修飾電極電化學催化性能的幾個因素(比如電解質(zhì)溶液pH值、掃描速率、被測分子濃度等)進行研究。在GO-COOH與La~(3+)的協(xié)同催化作用下,GO-COOLa/GCE修飾電極在電化學氧化DA、UA及NO_2~-時表現(xiàn)出響應快、選擇性強、催化性能高等優(yōu)點。而且在最優(yōu)反應條件下,DA的檢測范圍分別為0.01-1.96×10~2μM和1.96×10~2-1.23×10~3μM,其檢測限約為0.018 pM(S/N=3);UA和NO_2~-的檢測范圍分別1-1.53×10~3 μM、1-2.75×10~3檢測限對應為0.0581μM和0.070 μM。另外,GO-COOLa/GCE修飾電極成功地在實際尿液和血清樣品中同時檢測出DA、UA及NO_2~-含量。
【關鍵詞】：電化學生物傳感器 氧化石墨烯 DA UA NO_2~-
【學位授予單位】：上海應用技術(shù)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TB332;O657.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-20
• 1.1 電化學生物傳感器10-14
• 1.1.1 生物傳感器概念及分類10
• 1.1.2 電化學生物傳感器原理10-11
• 1.1.3 電化學生物傳感器的制備與應用11-14
• 1.2 氧化石墨烯14-16
• 1.2.1 氧化石墨烯簡介14
• 1.2.2 功能化氧化石墨烯14-15
• 1.2.3 氧化石墨烯復合材料15-16
• 1.3 基于氧化石墨烯基材料的電化學生物傳感器16-18
• 1.4 課題的提出及意義18-19
• 1.5 課題的研究內(nèi)容及創(chuàng)新之處19-20
• 第2章 實驗部分20-23
• 2.1 實驗試劑20-21
• 2.2 實驗儀器21
• 2.3 氧化石墨烯的制備21-22
• 2.4 基底電極的預處理22
• 2.5 材料的表征與電極的電化學性能測試22-23
• 第3章 氧化石墨烯-鑭修飾碳糊電極選擇性檢測DA23-38
• 3.1 引言23-24
• 3.2 實驗24-25
• 3.2.1 氧化石墨烯-鑭復合材料和修飾電極的制備24-25
• 3.2.2 電化學檢測25
• 3.3 結(jié)果與討論25-37
• 3.3.1 氧化石墨烯-鑭復合材料及修飾電極形貌、結(jié)構(gòu)表征25-27
• 3.3.2 不同電極在[Fe(CN)_6]~(3-/4-)溶液內(nèi)的電化學行為27-28
• 3.3.3 DA在不同電極上的電化學行為28-29
• 3.3.4 DA在GO-La/CPE電極上的電化學參數(shù)29-34
• 3.3.5 干擾測試34-35
• 3.3.6 GO-La/CPE電極穩(wěn)定性及重現(xiàn)性測試35-36
• 3.3.7 實際樣品回收測試36-37
• 3.4 本章小結(jié)37-38
• 第4章 羧基化氧化石墨烯-鑭修飾玻碳電極檢測DA、UA及NO_2~-38-54
• 4.1 引言38-39
• 4.2 實驗39-40
• 4.2.1 羧基化氧化石墨烯-鑭復合材料和修飾電極的制備39-40
• 4.2.2 電化學檢測40
• 4.3 結(jié)果與討論40-52
• 4.3.1 羧基化氧化石墨烯-鑭復合材料的形貌、結(jié)構(gòu)表征40-42
• 4.3.2 DA、UA、NO_2~-及其混合物在不同電極上的電化學行為42-45
• 4.3.3 DA、UA及NO_2~-在GO-COOLa/GCE電極上的電化學行為45-48
• 4.3.4 DA、UA及NO_2~-的時間-電流響應48-50
• 4.3.5 干擾測試50
• 4.3.6 GO-COOLa/GCE電極穩(wěn)定性及重現(xiàn)性測試50-51
• 4.3.7 實際樣品回收測試51-52
• 4.4 本章小結(jié)52-54
• 第5章 結(jié)論與展望54-56
• 5.1 結(jié)論54-55
• 5.2 展望55-56
• 附：中英文縮寫對照表56-58
• 參考文獻58-66
• 致謝66-67
• 攻讀學位期間所開展的科研項目和發(fā)表的學術(shù)論文67

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本文編號：552859