本文關(guān)鍵詞：氮化碳電化學發(fā)光傳感及其生物兼容性研究

  更多相關(guān)文章： 石墨相聚合物氮化碳 電化學發(fā)光 雙信號檢測 生物兼容性 抗菌性

【摘要】：石墨相聚合物氮化碳(GPPCN)是一種新興的有機半導體材料,近年來其電化學發(fā)光(ECL)性質(zhì)在傳感領(lǐng)域中的應用引起了人們的廣泛關(guān)注,例如檢測金屬離子。然而,對于文獻中報道的單信號傳感器檢測金屬離子的方法,當干擾金屬離子的濃度是目標金屬離子的數(shù)倍或更高時,幾乎不能區(qū)分是哪種金屬離子引起的信號改變,從而不能確定實際樣品中到底含有哪種金屬離子,更不能對其進行定量檢測。因此,探索一種新穎的多信號檢測方法來消除這種假陽性結(jié)果十分必要。此外,為了拓展GPPCN的應用,我們對GPPCN生物兼容性以及抗菌性進行了研究。本文基于石墨相聚合物氮化碳納米片(GPPCN Nanosheets)在不同驅(qū)動電勢下(陰極和陽極)的ECL性質(zhì)構(gòu)建了雙信號傳感器,用于鎳離子的檢測。該分析方法在很大程度上避免了假陽性結(jié)果的出現(xiàn),進而提高了實驗結(jié)果的準確性。同時,GPPCN生物兼容性以及抗菌性的研究為其在環(huán)境、生物傳感器等方面的應用奠定了基礎(chǔ)。具體研究工作如下：首先,以雙氰胺為前聚體用高溫聚合的方法合成體相的石墨相聚合物氮化碳(bulk GPPCN),然后采用超聲剝離水相bulk GPP( CN方法制得懸濁液,再離心得到在水中穩(wěn)定分散的GPPCN Nanosheets。利用透射掃描電子顯微鏡、紫外-可見吸收光譜、熒光光譜和X射線衍射等表征技術(shù),證明了GPPCN Nanosheets的成功制備。然后,通過改變驅(qū)動電勢,研究了GPPCN Nanosheets在陰極電位和陽極電位下的電化學發(fā)光機理,并發(fā)現(xiàn)其在陰、陽兩極都具有高穩(wěn)定和高強度的ECL信號。這為后續(xù)傳感器的構(gòu)建打下了良好的基礎(chǔ)。其次,在不同的驅(qū)動電勢下,不同的金屬離子對GPPCN Nanosheets的ECL信號顯示出不同的淬滅和增強信號,基于此本文構(gòu)建了雙信號傳感器用于金屬鎳離子的檢測,檢測線性范圍為10～120 nM,檢測下限低至1.13 nM。并將其成功應用于實際市政自來水和湖水樣品的檢測中。最后,我們還研究了金屬離子的加入對GPPCN Nanosheets ECL影響的機理,提出這種現(xiàn)象可能是由于金屬離子的氧化還原電位與GPPCN Nanosheets的帶隙之間存在著多樣性的能級匹配或者在陽極電位下金屬離子催化了GPPCN Nanosheets ECL的中間反應步驟。因此,在沒有加標記物及掩蔽試劑的條件下,僅僅通過電位調(diào)控GPPCN Nanosheets不同的ECL反應構(gòu)建雙信號傳感器的方法將是開發(fā)具有高選擇性傳感器的一種有潛力方式,這也為后來的傳感研究開拓了一個新的思路。最后,采用MTT法(四甲基偶氮唑鹽微量酶反應比色法)對聚合溫度為550℃石墨相聚合物氮化碳(bulk-GPPCN-550℃)的生物兼容性進行研究,發(fā)現(xiàn)其對Hela細胞具有高的生物兼容性。然后,以枯草芽孢桿菌為模型菌種采用平板計數(shù)法發(fā)現(xiàn)bulk-GPPCN-550℃在光照條件下具有強的抗菌性,并且對其抗菌機理進行了探究。這項研究為GPPCN在環(huán)境和生物傳感器等方面的應用奠定了良好的基礎(chǔ),GPPCN也有望成為一種新型的在可見光條件下具有抗菌性的材料。
【關(guān)鍵詞】：石墨相聚合物氮化碳 電化學發(fā)光 雙信號檢測 生物兼容性 抗菌性
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O657.1;TP212
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-27
• 1.1 引言11
• 1.2 電化學發(fā)光概述11-16
• 1.2.1 電化學發(fā)光發(fā)展歷程12
• 1.2.2 電化學發(fā)光的原理12-15
• 1.2.3 電化學發(fā)光體系15-16
• 1.3 石墨相聚合物氮化碳(GPPCN)的研究現(xiàn)狀16-20
• 1.3.1 GPPCN簡介16-17
• 1.3.2 GPPCN的合成方法17-18
• 1.3.3 GPPCN的應用18-20
• 1.4 金屬離子檢測20-21
• 1.4.1 金屬離子檢測的意義20-21
• 1.4.2 金屬離子的檢測方法21
• 1.5 生物兼容性及抗菌性21-25
• 1.5.1 生物兼容性概述21-22
• 1.5.2 評價材料生物兼容性的方法22-23
• 1.5.3 抗菌材料的分類23-24
• 1.5.4 平板菌落計數(shù)法24
• 1.5.5 發(fā)展新型抗菌性材料的意義24-25
• 1.6 本論文的主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新點25-27
• 第二章 GPPCN Nanosheets的制備及其ECL性質(zhì)的研究27-37
• 2.1 引言27
• 2.2 實驗部分27-29
• 2.2.1 實驗試劑27-28
• 2.2.2 實驗儀器28
• 2.2.3 GPPCN Nanosheets的制備28-29
• 2.2.4 GPPCN Nanosheets玻碳電極的制備29
• 2.2.5 GPPCN Nanosheets的ECL性質(zhì)測試29
• 2.3 結(jié)果與討論29-36
• 2.3.1 GPPCN Nanosheets的表征29-31
• 2.3.2 GPPCN Nanosheets的ECL性質(zhì)研究31-36
• 2.4 本章小結(jié)36-37
• 第三章 基于GPPCN Nanosheets的ECL雙信號傳感器的構(gòu)建及對金屬鎳離子的檢測37-45
• 3.1 引言37
• 3.2 實驗部分37-38
• 3.3 結(jié)果與討論38-43
• 3.3.1 基于GPPCN Nnaosheets的ECL雙信號檢測方法的選擇性38-39
• 3.3.2 基于GPPCN Nnaosheets的ECL雙信號檢測鎳離子的線性39-41
• 3.3.3 金屬離子對GPPCN Nanosheets的ECL影響的機理研究41-43
• 3.4 本章小結(jié)43-45
• 第四章 550℃石墨相聚合物氮化碳(bulk-GPPCN-550℃)的生物兼容性及抗菌性研究45-52
• 4.1 引言45
• 4.2 實驗部分45-47
• 4.2.1 實驗試劑及儀器45-46
• 4.2.2 bulk-GPPCN-550℃材料的制備46
• 4.2.3 bulk-GPPCN-550℃材料的生物兼容性試驗46
• 4.2.4 bulk-GPPCN-550℃材料抗菌性試驗46-47
• 4.3 結(jié)果與討論47-51
• 4.3.1 bulk-GPPCN-550℃材料的表征47-48
• 4.3.2 bulk-GPPCN-550℃材料的生物兼容性試驗48-49
• 4.3.3 細菌活化結(jié)果檢測49
• 4.3.4 不同濃度bulk-GPPCN-550℃材料的抗菌性試驗49-50
• 4.3.5 光照條件下bulk-GPPCN-550℃材料的抗菌性試驗50
• 4.3.6 光照條件下bulk-GPPCN-550℃材料的抗菌性機理探究50-51
• 4.4 本章小結(jié)51-52
• 第五章 總結(jié)與展望52-54
• 參考文獻54-66
• 作者簡介66
• 在校期間學術(shù)成果66-67
• 致謝67

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 徐國寶,董紹俊;電化學發(fā)光及其應用[J];分析化學;2001年01期

2 張雯艷,闕肖冬,馬興剛,錢麗娜,潘維平,郭玉芹;電化學發(fā)光在分析科學中的應用[J];中國衛(wèi)生工程學;2002年01期

3 安鏡如;林金明;;新試劑5-(對-苯胺偶氮)-2,3-二氫-1,4-酞嗪二酮的電化學發(fā)光研究[J];分析化學;1991年03期

4 呂家根,章竹君,鄭鵠志;電化學發(fā)光新體系及其在原位、在線、實時監(jiān)測家兔血液銅代謝過程中的應用[J];化學學報;2002年07期

5 袁濤;劉中原;胡連哲;徐國寶;;電化學和電化學發(fā)光核酸適體傳感器[J];分析化學;2011年07期

6 林金明,安鏡如;新試劑6-(2-羥基-4-二乙基氨苯偶氮)-2,3-二氫-1.4-酞嗪二酮的電化學發(fā)光研究[J];福州大學學報(自然科學版);1991年01期

7 王鵬,張文艷,周泓,朱果逸;免疫電化學發(fā)光[J];分析化學;1998年07期

8 張成孝,漆紅蘭;電化學發(fā)光分析研究進展[J];世界科技研究與發(fā)展;2004年04期

9 童碧海;梅群波;李志文;董永平;張千峰;;系列2-苯基喹啉類銥配合物的合成及電化學發(fā)光性能研究[J];化學學報;2012年23期

10 席強;王捷;陳鈺;劉仲明;;量子點電化學發(fā)光及其在生物分析中的應用[J];化學研究;2014年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 呂家根;;一種新的與微型化自發(fā)電池整合的電化學發(fā)光檢測芯片研究[A];第二屆全國微全分析系統(tǒng)學術(shù)會議論文摘要集[C];2004年

2 漆紅蘭;高紅方;趙瑩;張成孝;;有機物及有機納米顆粒電化學和電化學發(fā)光行為研究[A];中國化學會第29屆學術(shù)年會摘要集——第04分會：納米生物傳感新方法[C];2014年

3 余林頗;黃澤柱;劉揚;周明;;水溶性環(huán)金屬銥配合物的電化學發(fā)光[A];中國化學會第27屆學術(shù)年會第09分會場摘要集[C];2010年

4 楊秀榮;邱海波;嚴吉林;趙曉翠;汪爾康;;微芯片毛細管電泳電化學/電化學發(fā)光同時檢測藥物分子[A];第二屆全國微全分析系統(tǒng)學術(shù)會議論文摘要集[C];2004年

5 董曼曼;黨倩;黃銀;漆紅蘭;張成孝;;電化學發(fā)光生物傳感器測定酪蛋白激酶Ⅱ[A];中國化學會第29屆學術(shù)年會摘要集——第04分會：納米生物傳感新方法[C];2014年

6 陳金花;林振宇;陳國南;;電化學發(fā)光猝滅法測定桑葉中黃酮類成分[A];第八屆全國發(fā)光分析暨動力學分析學術(shù)研討會論文集[C];2005年

7 胡連哲;韓雙;李海娟;徐國寶;;電化學發(fā)光分析新材料及新應用[A];中國化學會第27屆學術(shù)年會第09分會場摘要集[C];2010年

8 張成孝;張靜;漆紅蘭;;納米磁性粒子電化學發(fā)光生物傳感新方法[A];中國化學會第29屆學術(shù)年會摘要集——第04分會：納米生物傳感新方法[C];2014年

9 周小明;邢達;;基于磁珠和納米粒子的電化學發(fā)光擴增方法及其在高靈敏的基因檢測中的應用[A];第十一次中國生物物理學術(shù)大會暨第九屆全國會員代表大會摘要集[C];2009年

10 尹學博;辛有英;劉東元;唐春霞;趙s，

本文編號：825420