本文關(guān)鍵詞：半導(dǎo)體硫族化合物的合成及電化學(xué)應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 半導(dǎo)體 硫族化合物 葡萄糖氧化酶 細胞色素c 免疫球蛋白G

【摘要】：硫族化合物是半導(dǎo)體材料的重要成員之一,其具有特殊的物理化學(xué)性能以及優(yōu)異的光電性能,因此在光學(xué)、電磁學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、電化學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用都受到了廣泛的關(guān)注。本文主要采用水熱/溶劑熱法合成了三種不同的硫族化合物,并以此為基體材料制備不同的修飾電極,以構(gòu)建簡單、快捷、穩(wěn)定的電化學(xué)分析方法。本文具體的研究內(nèi)容包括:1.首先,采用水熱法合成了三硫化二銻(Sb2S3)材料,并用掃描隧道電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)和光電子能譜(EDS)分別對其形貌、物相、元素組成進行了表征。再將其與1-丁基-3-甲基-咪唑四氟硼酸鹽([BMIm]BF4 IL)混合,形成Sb2S3/IL復(fù)合膜,進一步固定葡萄糖氧化酶(GOx)從而構(gòu)建葡萄糖傳感器。掃描電鏡和光譜表征均表明GOx成功固定且保持其生物活性,電化學(xué)方法證實GOx在Sb2S3/IL復(fù)合膜中實現(xiàn)了電子的直接傳遞。另外,構(gòu)建了葡萄糖生物傳感器,該傳感器的線性范圍為140μM-1000μM,檢出限為35.0μM。2.制備了三硒化二銻(Sb2Se3)材料,并對其進行了表征。再以離子液體(IL)為分散劑,得到穩(wěn)定均勻的Sb2Se3/IL復(fù)合膜,采用滴涂法分別制備了Sb2Se3/IL/GOx-CPE和Sb2Se3/IL/Cyt c-CPE修飾電極。利用紫外-可見光譜(UV-vis)及SEM對修飾電極進行表征,實驗結(jié)果表明GOx和細胞色素c(Cyt c)在Sb2Se3/IL復(fù)合膜上均能維持其原始結(jié)構(gòu)。電化學(xué)方法考察了Sb2Se3對GOx和Cyt c的直接電化學(xué)及分別對葡萄糖和亞硝酸根的電催化性能。結(jié)果表明:葡萄糖在8-1700μM范圍內(nèi)呈良好的線性,檢出限為2.0μM;亞硝酸根在5-5300μM范圍內(nèi)呈良好的線性,檢出限為1.2μM。因此,Sb2Se3材料有望應(yīng)用于多功能電化學(xué)生物傳感器的構(gòu)建。3.利用溶劑熱法成功合成了片狀三硒化二鉍(Bi2Se3)材料,通過SEM、XRD、EDS和原子力顯微鏡(AFM)對其進行了表征。然后用導(dǎo)電性和生物兼容性良好的IL分散,并用于固定山羊抗人IgG,最后制得Bi2Se3/IL/GA/anti-IgG/BSA-CPE修飾電極,構(gòu)建了人免疫球蛋白G(Ig G)傳感器。結(jié)果證明該免疫傳感器具有較寬的線性范圍,較低的檢出限和較好的穩(wěn)定性。因此,該材料有望應(yīng)用于免疫傳感器的構(gòu)建并進行醫(yī)療保健和流行病的檢測。
【關(guān)鍵詞】：半導(dǎo)體 硫族化合物 葡萄糖氧化酶 細胞色素c 免疫球蛋白G
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O657.1;TP212
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-26
• 1.1 半導(dǎo)體硫族化合物10-11
• 1.1.1 半導(dǎo)體材料的概述10-11
• 1.1.2 硫族化合物的概述11
• 1.2 半導(dǎo)體硫族化合物的合成方法11-16
• 1.2.1 元素直接合成法12
• 1.2.2 交換反應(yīng)12
• 1.2.3 金屬有機合成法12-13
• 1.2.4 化學(xué)氣相沉積法13-14
• 1.2.5 電化學(xué)合成法14
• 1.2.6 微乳液法14
• 1.2.7 模板合成法14-15
• 1.2.8 水熱/溶劑熱合成法15-16
• 1.3 半導(dǎo)體硫族化合物的應(yīng)用16-18
• 1.3.1 生物醫(yī)學(xué)16
• 1.3.2 光電應(yīng)用16
• 1.3.3 催化領(lǐng)域16-17
• 1.3.4 鋰離子電池17
• 1.3.5 電化學(xué)17-18
• 1.4 本論文研究內(nèi)容18
• 參考文獻18-26
• 2 半導(dǎo)體Sb_2S_3材料的制備及葡萄糖生物傳感器的構(gòu)建26-42
• 2.1 引言26-27
• 2.2 實驗部分27-29
• 2.2.1 試劑與溶液27-28
• 2.2.2 儀器28
• 2.2.3 Sb_2S_3材料的制備28
• 2.2.4 電極的制備28-29
• 2.2.5 電化學(xué)測試方法29
• 2.3 結(jié)果與討論29-36
• 2.3.1 Sb_2S_3材料的表征29-30
• 2.3.2 Sb_2S_3/IL膜中GOx的光譜和修飾電極的形貌表征30-31
• 2.3.3 GOx在Sb_2S_3/IL/GOx-CPE電極上的直接電化學(xué)和阻抗31-32
• 2.3.4 掃速的影響32-34
• 2.3.5 Sb_2S_3/IL/GOx-CPE對葡萄糖的電催化34-35
• 2.3.6 GOx修飾電極的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性35-36
• 參考文獻36-42
• 3 半導(dǎo)體Sb_2Se_3材料的制備及電化學(xué)傳感應(yīng)用42-60
• 3.1 引言42-43
• 3.2 實驗部分43-46
• 3.2.1 試劑與溶液43-44
• 3.2.2 儀器44
• 3.2.3 Sb_2Se_3材料的制備44
• 3.2.4 電極的制備44-45
• 3.2.5 電化學(xué)測試方法45-46
• 3.3 結(jié)果與討論46-54
• 3.3.1 Sb_2Se_3材料的表征46
• 3.3.2 修飾電極的光譜和形貌表征46-47
• 3.3.3 GOx和Cyt c在修飾電極上的直接電化學(xué)和阻抗47-49
• 3.3.4 掃速的影響49-52
• 3.3.5 兩種修飾電極分別對葡萄糖和亞硝酸根的電催化性能52-54
• 3.3.6 GOx和Cyt c修飾電極的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性54
• 3.3.7 Sb_2Se_3材料固定GOx和Cyt c的機理探討54
• 3.4 本章小結(jié)54-55
• 參考文獻55-60
• 4 拓撲絕緣體Bi_2Se_3/IL修飾電極的人IgG免疫傳感器的構(gòu)建及電化學(xué)研究60-78
• 4.1 引言60-61
• 4.2 實驗部分61-64
• 4.2.1 試劑與溶液61
• 4.2.2 儀器61-62
• 4.2.3 Bi_2Se_3材料的制備62
• 4.2.4 電極的制備62-63
• 4.2.5 實驗方法63-64
• 4.3 結(jié)果與討論64-71
• 4.3.1 Bi_2Se_3的表征64-65
• 4.3.2 修飾電極的形貌表征65
• 4.3.3 免疫傳感器的循環(huán)伏安圖65-66
• 4.3.4 免疫傳感器的電化學(xué)阻抗66-68
• 4.3.5 抗體工作濃度的選擇68-69
• 4.3.6 孵育時間和孵育溫度的優(yōu)化69
• 4.3.7 工作底液酸度的優(yōu)化69-70
• 4.3.8 免疫傳感器對IgG的檢測分析70-71
• 4.3.9 免疫傳感器的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性71
• 4.3.10 免疫傳感器選擇性71
• 4.4 本章小結(jié)71
• 參考文獻71-78
• 5 結(jié)論78-80
• 附錄 碩士研究生學(xué)習(xí)階段發(fā)表論文80-82
• 致謝82

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