本文關(guān)鍵詞：花狀多孔石墨烯微電極的傳感性能，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：電化學(xué)生物傳感器以其靈敏度高、特異性強(qiáng)、制備簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)點(diǎn),受到了廣大科研工作者的青睞,廣泛用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品分析、臨床醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。納米材料的引入使得電化學(xué)生物傳感器的性能得到了大大的改善,這是由于納米材料具有大的比表面積、優(yōu)異的催化性能和高的酶負(fù)載量。本論文主要工作是制備了三維結(jié)構(gòu)的花狀多孔石墨烯微電極,并研究了其在電化學(xué)生物傳感器方面的應(yīng)用,為新一代生物傳感器的發(fā)展提供了有利的參考。本論文的主要工作內(nèi)容如下:1.利用改良的Hummers方法制備了氧化石墨烯,然后采用一步電沉積法在鉑線上沉積了石墨烯,制備了花狀多孔石墨烯微電極。通過(guò)掃描電子顯微鏡(SEM)研究了石墨烯的形貌,呈現(xiàn)三維多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu);利用X射線衍射儀(XRD)表征了其晶體結(jié)構(gòu),由最初的石墨粉轉(zhuǎn)變?yōu)槭┖?晶體結(jié)構(gòu)的完整性有所下降;用電化學(xué)方法表征了花狀多孔石墨烯微電極的電化學(xué)性能,該微電極展現(xiàn)出優(yōu)異的電化學(xué)性能,這是由于其優(yōu)良的導(dǎo)電性和較多的邊緣活性位點(diǎn)所致。2.利用浸漬法在花狀多孔石墨烯微電極上固定葡萄糖氧化酶(GOD),制備了GOD@花狀多孔石墨烯微電極,并將其用于葡萄糖的檢測(cè)。該微電極由于具有大的比表面積和生物兼容性,所以能固定大量的酶并保持酶的活性。此外,在GOD@花狀多孔石墨烯微電極上,GOD的氧化還原反應(yīng)展現(xiàn)了較快的電子轉(zhuǎn)移特性,表觀電子轉(zhuǎn)移速率常數(shù)(ks)為2.18 s-1,且實(shí)現(xiàn)了酶的直接電化學(xué)。在測(cè)定葡萄糖含量時(shí),該微電極表現(xiàn)了兩個(gè)線性范圍:8.0 148.0μM和148.0 430.6μM,相應(yīng)的靈敏度分別為267.34μA mM-1 cm-2和38.15μA mM-1 cm-2,有較低的檢測(cè)限(LOD)為1μM,強(qiáng)的抗干擾能力,良好的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性。
【關(guān)鍵詞】：電沉積 花狀多孔 石墨烯微電極 葡萄糖氧化酶 直接電化學(xué)
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O657.1;TP212
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-27
• 1.1 石墨烯的概述10-17
• 1.1.1 石墨烯的研究概述10-11
• 1.1.2 石墨烯應(yīng)用于電化學(xué)生物傳感器11-13
• 1.1.3 石墨烯的制備方法13-17
• 1.2 微電極的概述17-19
• 1.2.1 微電極的分類17-18
• 1.2.2 微電極在電化學(xué)生物傳感器方面的應(yīng)用18-19
• 1.3 電化學(xué)生物傳感器的概述19-21
• 1.3.1 電化學(xué)生物傳感器的分類19-20
• 1.3.2 電化學(xué)生物傳感器的原理20-21
• 1.4 葡萄糖電化學(xué)生物傳感器21-24
• 1.4.1 第一代葡萄糖電化學(xué)生物傳感器22-23
• 1.4.2 第二代葡萄糖電化學(xué)生物傳感器23-24
• 1.4.3 第三代葡萄糖電化學(xué)生物傳感器24
• 1.5 石墨烯在葡萄糖電化學(xué)生物傳感器方面的應(yīng)用24-25
• 1.6 本論文研究的目的、意義及研究?jī)?nèi)容25-27
• 1.6.1 研究目的和選題意義25-26
• 1.6.2 研究?jī)?nèi)容26-27
• 第2章 花狀多孔石墨烯微電極的制備和性能27-35
• 2.1 引言27-28
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分28-30
• 2.2.1 試劑與儀器28
• 2.2.2 氧化石墨烯溶液的制備28-29
• 2.2.3 電沉積法制備花狀多孔石墨烯微電極29
• 2.2.4 花狀多孔石墨烯微電極的表征29-30
• 2.2.5 花狀多孔石墨烯微電極的電化學(xué)性能測(cè)試30
• 2.3 結(jié)果與討論30-34
• 2.3.1 花狀多孔石墨烯形成機(jī)理30-31
• 2.3.2 花狀多孔石墨烯微電極的結(jié)構(gòu)31-33
• 2.3.3 花狀多孔石墨烯微電極的電化學(xué)性能33-34
• 2.4 本章小結(jié)34-35
• 第3章 GOD@花狀多孔石墨烯微電極的直接電化學(xué)35-51
• 3.1 引言35
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分35-37
• 3.2.1 儀器與試劑35-36
• 3.2.2 磷酸鹽緩沖溶液（PBS）的配置36
• 3.2.3 GOD@花狀多孔石墨烯微電極的制備36-37
• 3.3 結(jié)果與討論37-49
• 3.3.1 GOD@花狀多孔石墨烯微電極的電化學(xué)性能37-38
• 3.3.2 葡萄糖氧化酶的直接電化學(xué)38-40
• 3.3.3 掃速對(duì)葡萄糖氧化酶電化學(xué)反應(yīng)的影響40-42
• 3.3.4 pH對(duì)葡萄糖氧化酶電化學(xué)反應(yīng)的影響42-43
• 3.3.5 GOD@花狀多孔石墨烯微電極的電催化活性43-45
• 3.3.6 差分脈沖伏安法（DPV）檢測(cè)葡萄糖45-48
• 3.3.7 GOD@花狀多孔石墨烯微電極的抗干擾性、穩(wěn)定性和重現(xiàn)性48-49
• 3.4 本章小結(jié)49-51
• 結(jié)論與展望51-52
• 1、結(jié)論51
• 2、展望51-52
• 參考文獻(xiàn)52-58
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單58-59
• 致謝59

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