本文關鍵詞：基于聚天青A修飾電極對過氧化氫、銅離子和葡萄糖的檢測

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【摘要】：本文介紹了電化學傳感器、化學修飾電極和導電聚合物膜的基本原理、研究進展及其在分析化學中的應用。制備了聚天青A修飾玻碳電極,基于Fenton型反應對過氧化氫、銅離子開展了定量檢測,利用電極表面修飾鎳離子的氧化還原反應,構建了無酶型葡萄糖傳感器。主要工作如下:1.采用兩步法制備了聚天青A-殼聚糖/銅離子修飾電極(GCE/PAA-CS/Cu),Cu~(2+)能與PAA-CS膜穩(wěn)定絡合,該修飾電極表現(xiàn)出良好的電化學活性。Cu~(2+)和H_2O_2的Fenton型反應所產(chǎn)生的羥基自由基能有效氧化聚天青A,致使電極過程中染料聚合物的還原電流大幅度增大。當H_2O_2濃度處于0.002-0.5 mM和2.56-25.0 mM范圍內,該修飾電極表現(xiàn)出良好的線性響應,信噪比為3時檢測限約為0.7μM。該傳感器具有檢測限低、響應時間短、成本低、抗干擾能力強、穩(wěn)定、重復性和重現(xiàn)性好等優(yōu)點,為H_2O_2的無酶檢測提供了一種可行方法。2.采用循環(huán)伏安法制備了聚天青A(PAA)修飾的玻碳電極。電極表面有機染料聚合物對H_2O_2還原的催化能力較弱,而銅離子能充當模擬過氧化物酶。基于Fenton型反應,銅離子引起H_2O_2分解,并產(chǎn)生能有效氧化PAA的高活性羥基自由基,導致電極在循環(huán)伏安掃描過程中染料聚合物的還原電流大幅增加。由此建立了一種間接檢測痕量Cu~(2+)的靈敏方法。該傳感器在50 nM-10μM和10μM-100μM的Cu~(2+)濃度范圍內,表現(xiàn)出良好的線性響應,信噪比為3時檢測限為8.4 nM。干擾實驗表明,常見的一些金屬離子對電化學檢測影響很小。此方法已成功應用于水樣中銅離子的檢測,回收率為95.4%-108%。3.采用循環(huán)伏安法在玻碳電極表面制備了聚天青A,該染料聚合物本身并未對葡萄糖的氧化有催化能力�；阪囯x子與染料聚合物的絡合作用制備了GCE/PAA-Ni修飾電極,該電極表面能夠發(fā)生Ni(II)/Ni(III)的轉化,在堿性條件對葡萄糖的氧化有良好的電催化活性,由此構建了一種靈敏的、具有選擇性的無酶葡萄糖傳感器。該傳感器可在5μM 12 mM范圍內對葡萄糖實現(xiàn)定量檢測,線性范圍寬,檢出限低至0.64μM(3σ)。此外,該安培傳感器還具有響應時間短、抗干擾能力佳、穩(wěn)定性好、重現(xiàn)性可靠等優(yōu)點。與當?shù)啬翅t(yī)院測量的人血清樣品中葡萄糖含量相比,該傳感器的檢測結果令人滿意。
【關鍵詞】：聚天青A 無酶傳感器 過氧化氫 銅離子 葡萄糖
【學位授予單位】：湖南師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O657.1
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 電化學傳感器簡介10-13
• 1.1.1 電化學傳感器的原理與組成10
• 1.1.2 電化學傳感器的分類10-12
• 1.1.3 電化學傳感器的發(fā)展趨勢12-13
• 1.2 化學修飾電極和導電聚合物13-16
• 1.2.1 化學修飾電極簡介13
• 1.2.2 表面固定技術和化學修飾電極的分類13-14
• 1.2.3 導電聚合物及其分類14-16
• 1.2.4 導電聚合物膜修飾電極的制備方法16
• 1.3 本文構思16-18
• 第二章 基于聚天青A-殼聚糖/銅修飾電極上Fenton型反應過氧化氫的無酶檢測18-32
• 2.1 引言18-19
• 2.2 實驗19-21
• 2.2.1 藥品及儀器19-20
• 2.2.2 修飾電極的制備和檢測過程20-21
• 2.3 結果和討論21-31
• 2.3.1 GCE/PAA-CS修飾電極的制備及其對H_2O_2的電化學響應21-22
• 2.3.2 GCE/PAA-CS的表征及其對H_2O_2的電催化還原作用22-26
• 2.3.3 H_2O_2的電化學檢測26-31
• 2.4 結論31-32
• 第三章 基于聚天青A修飾電極上Fenton型反應Cu~(2+)的無酶檢測32-43
• 3.1 引言32-33
• 3.2 實驗部分33
• 3.2.1 試劑和儀器33
• 3.2.2 聚合染料修飾電極的制備和檢測過程33
• 3.3 結果和討論33-42
• 3.3.1 GCE/PAA的制備和表征33-35
• 3.3.2 GCE/PAA上Cu~(2+)模擬過氧化物酶的行為35-37
• 3.3.3 銅離子的電化學檢測37-42
• 3.4 結論42-43
• 第四章 基于聚天青A-鎳修飾電極的葡萄糖無酶檢測43-56
• 4.1 引言43-44
• 4.2 實驗44-45
• 4.2.1 藥品及儀器44
• 4.2.2 化學修飾電極的制備和檢測過程44-45
• 4.3 結果和討論45-55
• 4.3.1 GCE/PAA-Ni的制備和表征45-49
• 4.3.2 葡萄糖在GCE/PAA-Ni上的電催化氧化49-51
• 4.3.3 葡萄糖的電化學檢測51-55
• 4.4 結論55-56
• 結論56-57
• 參考文獻57-74
• 附錄：碩士研究生期間發(fā)表的相關論文和研究成果74-75
• 致謝75-76

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本文編號：690925