本文選題：葡萄糖 + 氮摻雜碳納米管��； 參考：《江西師范大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：葡萄糖作為動植物體內(nèi)碳水化合物的一種主要組成部分,它的定量測定在臨床化學(xué)、生物化學(xué)以及食品分析中都具有重要的意義。因此構(gòu)筑高性能傳感器實現(xiàn)葡萄糖快速、靈敏的檢測已成為研究熱點。由于納米材料的小尺寸效應(yīng),大的比表面積等特性,其在傳感器的構(gòu)筑中顯示了巨大的優(yōu)越性�；谌S氮摻雜碳納米管大的比表面積、優(yōu)良的導(dǎo)電性和生物兼容性,在構(gòu)筑傳感器方面有著很大的優(yōu)勢。TiO_2納米材料穩(wěn)定性好、無毒、便宜、催化活性高并且具有較大的比表面積和較強的親水性能,適用于電極材料的研制。氧化銅納米材料具有優(yōu)越的催化活性、穩(wěn)定性、并且易于參與到電催化小分子反應(yīng)中,激發(fā)了我們對非酶檢測的興趣�；谝陨喜牧咸攸c,本論文制備了全碳基三維氮摻雜碳納米管@碳納米纖維(NCNT@CNFs)、自支撐TiO_2中空納米纖維(HNF-TiO_2)和CuO納米顆粒負載的TiO_2中空納米纖維(CuO/TiO_2)三種材料用于構(gòu)建傳感器,具體工作如下:1、結(jié)合靜電紡絲和化學(xué)氣相沉積法(CVD),制備了三維(3D)氮摻雜碳納米管@碳納米纖維復(fù)合材料(NCNT@CNFs)。利用SEM、TEM、XPS、Raman、UV-vis、EIS等技術(shù)對復(fù)合材料進行表征。將葡萄糖氧化酶(GOD)直接負載在復(fù)合材料上構(gòu)建葡萄糖傳感器,得到具有顯著靈敏度(24.8 mAM-1 cm-2),低檢出限(6μM,S/N=3),寬線性范圍(0.1 mM-12.5 mM,R=0.9992)的葡萄糖生物傳感器。此外,制備的傳感器顯示出良好的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性,強的抗干擾能力,以及對實際樣品的強適用性。NCNT@CNFs復(fù)合材料因其具有豐富的缺陷位點和3D網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),可以高效地固載酶,并保持其生物活性,促進電子轉(zhuǎn)移,實現(xiàn)其優(yōu)異的電催化性能。2、將NCNT@CNFs固載血晶素用于構(gòu)建H_2O_2生物傳感器。該新型仿生H_2O_2生物傳感器具有快速的電流響應(yīng),低的檢出限(0.03μM,S/N=3)和寬的線性范圍(0.08-137.2μM,R=0.998)。此外,該傳感器顯示出高的重現(xiàn)性,良好穩(wěn)定性和優(yōu)良的抗干擾能力。NCNT@CNFs大的比表面積以及生物相容性微環(huán)境極大地增加了血晶素的表面覆蓋率,其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)保證擴散的氧化還原物種高效的質(zhì)量傳遞。3、以電紡納米纖維膜為模板,結(jié)合溶膠-凝膠和低溫煅燒法,成功制備了自支撐TiO_2中空納米纖維(HNF-TiO_2),對其進行了SEM、TEM、XRD、FT-IR、UV-vis、XPS、EIS等表征,并探索了其對葡萄糖氧化酶(GOD)的固定以及生物傳感性能。制備的葡萄糖生物傳感器在無O_2和含O_2的條件下均顯示出良好的分析性能,具有良好的靈敏度、優(yōu)異的選擇性、長期穩(wěn)定性。HNF-TiO_2這種多孔、多層次納米結(jié)構(gòu)為GOD的負載提供了一個良好微環(huán)境,TiO_2納米晶體能促進GOD的直接電子轉(zhuǎn)移,GOD和HNF-TiO_2之間的強相互作用大大增強了生物傳感器的穩(wěn)定性。4、結(jié)合模板和溶膠-凝膠法制備了CuO納米顆粒負載的TiO_2中空納米纖維膜(CuO/TiO_2)。復(fù)合材料中CuO納米顆粒的負載及TiO_2中空納米纖維的制備是同步進行,一步制備的。利用SEM、TEM、XRD、XPS、UV-vis、EIS等技術(shù)對復(fù)合材料進行表征。CuO/TiO_2在堿性介質(zhì)中對葡萄糖顯示出高的電催化活性。制備的傳感器具有寬的線性范圍(0.02-19.26 mM,R=0.996)、高靈敏度、良好的重現(xiàn)性和優(yōu)異的選擇性。其優(yōu)異的傳感性能歸因于CuO/TiO_2較大的比表面積、窄的孔徑分布及CuO納米顆粒的良好分散性。
[Abstract]:A glucose biosensor with high sensitivity ( 24.8mAM - 1 cm - 2 ) , low detection limit ( 6渭M , S / N = 3 ) and wide linear range ( 0.1 mM - 12.5 mM , R = 0.9992 ) has been prepared .
【學(xué)位授予單位】：江西師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TQ340.64;TB33;TP212.2

【參考文獻】

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本文編號：2102693