Hb/AuNPs/PPy/GCE過(guò)氧化氫傳感器的構(gòu)建及其應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2022-01-23 14:54
過(guò)氧化氫在工業(yè)生產(chǎn)中具有廣泛的應(yīng)用,同時(shí)其作為葡萄糖氧化酶等蛋白酶的中間產(chǎn)物,在機(jī)體生理反應(yīng)中扮演著重要的角色;但過(guò)量的過(guò)氧化氫會(huì)嚴(yán)重影響生態(tài)環(huán)境,也會(huì)降低食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,甚至危害消費(fèi)者的健康。目前,過(guò)氧化氫測(cè)定方法存在樣品處理方法復(fù)雜、檢測(cè)數(shù)據(jù)不穩(wěn)定以及儀器昂貴等問(wèn)題。因此,構(gòu)建一種新型快速、經(jīng)濟(jì)、精準(zhǔn)檢測(cè)過(guò)氧化氫濃度的方法在食品加工和環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域具有重要的意義。本文通過(guò)電化學(xué)技術(shù)將聚吡咯和納米金顆粒修飾到電極表面,利用納米金的強(qiáng)吸附作用及共價(jià)鍵作用把血紅蛋白分子結(jié)合到其表面,制備一種可用于檢測(cè)飲料中殘留過(guò)氧化氫的Hb/AuNPs/Ppy/GCE傳感器,并對(duì)該傳感器的制備條件及檢測(cè)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,考察該傳感器的性能;主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)利用恒電位法還原吡咯,在玻碳電極表面形成聚吡咯膜,然后運(yùn)用循環(huán)伏安法還原氯金酸形成納米金顆粒使其沉積在聚吡咯膜的載體上,通過(guò)靜電吸附以及Au-SH等化學(xué)鍵作用使納米金顆粒和血紅蛋白相互結(jié)合。物理及化學(xué)表征均證實(shí)該傳感器制備成功并對(duì)過(guò)氧化氫還原具有良好的催化效果。以傳感器在含有20μmol/L過(guò)氧化氫(H2O2)的氯化鉀(KCl)溶液中的響應(yīng)電流為評(píng)...
【文章來(lái)源】:南昌大學(xué)江西省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:64 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1?Hb/AuNPs/Ppy/GCE傳感器的制備??
?第2章Hb/AuNPs/Ppy/GCE生物傳感器的構(gòu)建及表征???10?-??ilaia??6.0?6.5?7.0?7.5?8.0??pH??圖2.3偶聯(lián)溶液pH對(duì)Hb/AuNPs/Ppy/GCE傳感器在含20?pmol/L?H2〇2的KC1溶液中的DPV??電流響應(yīng)??Fig.2.3?Effects?of?hemoglobin?pH?on?the?DPV?current?response?of?Hb/AuNPs/Ppy/GCE?sensor?in??0.?lmol/L?KC1?solution?containing?20?|imol/L?H2O2.??2.4.1.3支持電解質(zhì)溶液pH優(yōu)化??支持電解質(zhì)溶液的pH是影響電極峰電流響應(yīng)的一個(gè)重要的因素。如圖2.4??所示,Hb/AuNPs/Ppy/GCE在pH為7.0的支持電解質(zhì)中催化H202還原的差分脈沖??伏安法的響應(yīng)電流最大。因此選擇支持電解質(zhì)的pH為7.0。??tail??3?4?5?6?7??pH??18??
?第2章Hb/AuNPs/Ppy/GCE生物傳感器的構(gòu)建及表征???圖2.4支持電解質(zhì)pH對(duì)Hb/AuNPs‘Ppy/GCE傳感器在含2(Himol/L?H:0:!的KC1溶液中的??DPV電流響應(yīng)??Fig.2.4?The?effects?of?supporting?electrolyte?pH?on?the?DPV?current?response?of??Hb/AuNPs/Ppy/GCE?sensor?in?O.lmol/L?KC1?solution?containing?20?f.imol/L?H:0:.??2.4.2?修飾電極的物理表征??2.4.2.1?SEM?表征??掃描電子顯微鏡可以直觀的觀察各修飾電極的表面形貌。S-3400N型掃描電??鏡用于觀察Ppy、AuNPs/Ppy的電極表層的形貌。如圖2.5所示,Ppy/GCE修飾電??極的表面呈現(xiàn)凸起的海島狀結(jié)構(gòu)(圖2.5A),這種結(jié)構(gòu)能夠增加聚吡咯膜的比??表面積,從而固載更多的納米金顆粒,同時(shí)也表明聚吡咯膜制備成功。將Ppy/GCE??修飾電極垂直置于含HAuCU的KC1溶液中,循環(huán)伏安法還原HAuCl4制備??AuNPs/Ppy/GCE,較Ppy/GCE而言,AuNPs/Ppy/GCE的微觀形貌發(fā)生明顯的改變,??一層球狀顆粒均勻的分布在聚吡咯膜的基底上(圖2.5B)。圖2.6為X射線能譜??儀對(duì)AuNPs/Ppy/GCE的元素表征圖,其主要組成元素為C和An,其中C元素可能??來(lái)源于聚吡咯膜或者GCE,而Au兀素只可能來(lái)自金,表明金顆粒成功地修飾到??電極表面。??圖2.5?AuNPs/Ppy/GCE制備過(guò)程掃描電鏡圖(A和B分別代表Ppy/G
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于L-半胱氨酸、納米金自組裝的葡萄糖生物傳感器的構(gòu)建[J]. 高先娟,張平平,程云,王懷生. 分析試驗(yàn)室. 2017(01)
[2]不同形貌聚吡咯的制備及其電化學(xué)性能研究[J]. 張遠(yuǎn)方,程歡,原喆,陳鋒,陳韶云. 高分子通報(bào). 2016(11)
[3]納米金的制備、表征及應(yīng)用研究[J]. 周睿璐,付大友,袁東,吳永強(qiáng),譙康全. 四川理工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(03)
[4]基于納米金電化學(xué)免疫傳感器測(cè)定牛奶中的青霉素G[J]. 李建龍,潘道東,朱浩嘉,顧愿愿,趙紫微,朱珊珊. 食品科學(xué). 2014(08)
[5]微波加熱法快速制備納米金及其SERS活性表征[J]. 王蘭,黃少華,黃祖芳,林居強(qiáng),翁存程,馮尚源,雷晉萍,陳榮. 光散射學(xué)報(bào). 2014(01)
[6]電化學(xué)沉積納米金和石墨烯修飾離子液體碳糊電極檢測(cè)蘆丁的研究[J]. 孫偉,王丹,張媛媛,鞠曉媚,楊海旭,陳奕新,孫振范. 分析化學(xué). 2013(05)
[7]聚吡咯/無(wú)機(jī)納米復(fù)合材料研究進(jìn)展[J]. 劉軍,李梅,李文光,姚金水. 山東輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(04)
[8]銀/聚吡咯納米復(fù)合材料的制備與結(jié)構(gòu)表征[J]. 安靜,羅青枝,李雪艷,王德松. 河北科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(05)
[9]基于辣根過(guò)氧化物酶/納米金/辣根過(guò)氧化物酶/多壁納米碳管修飾的過(guò)氧化氫生物傳感器的研究[J]. 張凌燕,袁若,柴雅琴,曹淑瑞,黎雪蓮,王娜. 化學(xué)學(xué)報(bào). 2006(16)
[10]導(dǎo)電聚合物傳感器的研究進(jìn)展[J]. 羅利軍,譚學(xué)才,鄒小勇,蔡沛祥. 分析測(cè)試學(xué)報(bào). 2005(04)
博士論文
[1]基于低維碳/貴金屬?gòu)?fù)合材料的電化學(xué)過(guò)氧化氫傳感器的研究[D]. 姬曄.吉林大學(xué) 2019
[2]導(dǎo)電聚吡咯及其復(fù)合薄膜材料新法電聚合與應(yīng)用研究[D]. 李閩.武漢大學(xué) 2013
[3]味覺(jué)傳感器陣列構(gòu)建及其初步應(yīng)用[D]. 黃贛輝.南昌大學(xué) 2006
碩士論文
[1]基于金屬納米材料和DNA放大技術(shù)構(gòu)建電化學(xué)發(fā)光傳感器[D]. 鑒燕楠.濟(jì)南大學(xué) 2019
[2]沒(méi)食子酸分子印跡傳感器構(gòu)建及應(yīng)用[D]. 陳星光.南昌大學(xué) 2019
[3]金屬負(fù)載型納米材料在電化學(xué)生物傳感器中的應(yīng)用研究[D]. 劉麗.濟(jì)南大學(xué) 2018
[4]原位氮摻雜碳—金納米復(fù)合材料的制備及對(duì)重金屬離子檢測(cè)的研究[D]. 關(guān)晴.武漢工程大學(xué) 2016
本文編號(hào):3604582
【文章來(lái)源】:南昌大學(xué)江西省 211工程院校
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1?Hb/AuNPs/Ppy/GCE傳感器的制備??
?第2章Hb/AuNPs/Ppy/GCE生物傳感器的構(gòu)建及表征???10?-??ilaia??6.0?6.5?7.0?7.5?8.0??pH??圖2.3偶聯(lián)溶液pH對(duì)Hb/AuNPs/Ppy/GCE傳感器在含20?pmol/L?H2〇2的KC1溶液中的DPV??電流響應(yīng)??Fig.2.3?Effects?of?hemoglobin?pH?on?the?DPV?current?response?of?Hb/AuNPs/Ppy/GCE?sensor?in??0.?lmol/L?KC1?solution?containing?20?|imol/L?H2O2.??2.4.1.3支持電解質(zhì)溶液pH優(yōu)化??支持電解質(zhì)溶液的pH是影響電極峰電流響應(yīng)的一個(gè)重要的因素。如圖2.4??所示,Hb/AuNPs/Ppy/GCE在pH為7.0的支持電解質(zhì)中催化H202還原的差分脈沖??伏安法的響應(yīng)電流最大。因此選擇支持電解質(zhì)的pH為7.0。??tail??3?4?5?6?7??pH??18??
?第2章Hb/AuNPs/Ppy/GCE生物傳感器的構(gòu)建及表征???圖2.4支持電解質(zhì)pH對(duì)Hb/AuNPs‘Ppy/GCE傳感器在含2(Himol/L?H:0:!的KC1溶液中的??DPV電流響應(yīng)??Fig.2.4?The?effects?of?supporting?electrolyte?pH?on?the?DPV?current?response?of??Hb/AuNPs/Ppy/GCE?sensor?in?O.lmol/L?KC1?solution?containing?20?f.imol/L?H:0:.??2.4.2?修飾電極的物理表征??2.4.2.1?SEM?表征??掃描電子顯微鏡可以直觀的觀察各修飾電極的表面形貌。S-3400N型掃描電??鏡用于觀察Ppy、AuNPs/Ppy的電極表層的形貌。如圖2.5所示,Ppy/GCE修飾電??極的表面呈現(xiàn)凸起的海島狀結(jié)構(gòu)(圖2.5A),這種結(jié)構(gòu)能夠增加聚吡咯膜的比??表面積,從而固載更多的納米金顆粒,同時(shí)也表明聚吡咯膜制備成功。將Ppy/GCE??修飾電極垂直置于含HAuCU的KC1溶液中,循環(huán)伏安法還原HAuCl4制備??AuNPs/Ppy/GCE,較Ppy/GCE而言,AuNPs/Ppy/GCE的微觀形貌發(fā)生明顯的改變,??一層球狀顆粒均勻的分布在聚吡咯膜的基底上(圖2.5B)。圖2.6為X射線能譜??儀對(duì)AuNPs/Ppy/GCE的元素表征圖,其主要組成元素為C和An,其中C元素可能??來(lái)源于聚吡咯膜或者GCE,而Au兀素只可能來(lái)自金,表明金顆粒成功地修飾到??電極表面。??圖2.5?AuNPs/Ppy/GCE制備過(guò)程掃描電鏡圖(A和B分別代表Ppy/G
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于L-半胱氨酸、納米金自組裝的葡萄糖生物傳感器的構(gòu)建[J]. 高先娟,張平平,程云,王懷生. 分析試驗(yàn)室. 2017(01)
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[3]納米金的制備、表征及應(yīng)用研究[J]. 周睿璐,付大友,袁東,吳永強(qiáng),譙康全. 四川理工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(03)
[4]基于納米金電化學(xué)免疫傳感器測(cè)定牛奶中的青霉素G[J]. 李建龍,潘道東,朱浩嘉,顧愿愿,趙紫微,朱珊珊. 食品科學(xué). 2014(08)
[5]微波加熱法快速制備納米金及其SERS活性表征[J]. 王蘭,黃少華,黃祖芳,林居強(qiáng),翁存程,馮尚源,雷晉萍,陳榮. 光散射學(xué)報(bào). 2014(01)
[6]電化學(xué)沉積納米金和石墨烯修飾離子液體碳糊電極檢測(cè)蘆丁的研究[J]. 孫偉,王丹,張媛媛,鞠曉媚,楊海旭,陳奕新,孫振范. 分析化學(xué). 2013(05)
[7]聚吡咯/無(wú)機(jī)納米復(fù)合材料研究進(jìn)展[J]. 劉軍,李梅,李文光,姚金水. 山東輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(04)
[8]銀/聚吡咯納米復(fù)合材料的制備與結(jié)構(gòu)表征[J]. 安靜,羅青枝,李雪艷,王德松. 河北科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(05)
[9]基于辣根過(guò)氧化物酶/納米金/辣根過(guò)氧化物酶/多壁納米碳管修飾的過(guò)氧化氫生物傳感器的研究[J]. 張凌燕,袁若,柴雅琴,曹淑瑞,黎雪蓮,王娜. 化學(xué)學(xué)報(bào). 2006(16)
[10]導(dǎo)電聚合物傳感器的研究進(jìn)展[J]. 羅利軍,譚學(xué)才,鄒小勇,蔡沛祥. 分析測(cè)試學(xué)報(bào). 2005(04)
博士論文
[1]基于低維碳/貴金屬?gòu)?fù)合材料的電化學(xué)過(guò)氧化氫傳感器的研究[D]. 姬曄.吉林大學(xué) 2019
[2]導(dǎo)電聚吡咯及其復(fù)合薄膜材料新法電聚合與應(yīng)用研究[D]. 李閩.武漢大學(xué) 2013
[3]味覺(jué)傳感器陣列構(gòu)建及其初步應(yīng)用[D]. 黃贛輝.南昌大學(xué) 2006
碩士論文
[1]基于金屬納米材料和DNA放大技術(shù)構(gòu)建電化學(xué)發(fā)光傳感器[D]. 鑒燕楠.濟(jì)南大學(xué) 2019
[2]沒(méi)食子酸分子印跡傳感器構(gòu)建及應(yīng)用[D]. 陳星光.南昌大學(xué) 2019
[3]金屬負(fù)載型納米材料在電化學(xué)生物傳感器中的應(yīng)用研究[D]. 劉麗.濟(jì)南大學(xué) 2018
[4]原位氮摻雜碳—金納米復(fù)合材料的制備及對(duì)重金屬離子檢測(cè)的研究[D]. 關(guān)晴.武漢工程大學(xué) 2016
本文編號(hào):3604582
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