本文關(guān)鍵詞：半導(dǎo)體納米材料的制備以及在生物傳感器中的應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：伴隨著納米科技以及納米材料迅猛的發(fā)展勢(shì)頭和逐漸深入的研究,納米材料的制備工藝和合成技術(shù),其發(fā)展和鞏固日益健全和完善。有很多制備和合成納米材料的方法,如物理方法,化學(xué)方法以及綜合方法等。物理法包括激光濺射法、電弧法以及惰性氣體蒸發(fā)法;化學(xué)方法包括相轉(zhuǎn)移法、沉淀法、水熱法以及界面合成法;綜合法包括超聲沉淀法、激光沉淀法和微波合成法等。由于納米材料特殊的顆粒結(jié)構(gòu)和獨(dú)特的理化特性,比如:活性高、比表面積大、極其微小等,使得納米材料在電、光、磁以及催化氧化等領(lǐng)域具有非常大的應(yīng)用價(jià)值。生物傳感器是一門由物理、化學(xué)、生物學(xué)、電子學(xué)以及計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等多種學(xué)科相互結(jié)合、交叉滲透在一起發(fā)展壯大的新型學(xué)科門類,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)需要檢測(cè)的化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行理化特性的快速分析與檢測(cè)。隨著21世紀(jì)人們開始把研究重心逐漸轉(zhuǎn)移到生物技術(shù)以及納米材料領(lǐng)域上來,電化學(xué)生物傳感器技術(shù)成為了重中之重。而納米材料所具有的一系列特性,都非常符合生物傳感器的小型化、快速化以及多功能等要求,使用納米材料作為傳感器材料,不僅大大增強(qiáng)了生物傳感器的檢測(cè)特性,增大了可重復(fù)利用率,同時(shí)還使得生物傳感器對(duì)生物大分子以及細(xì)胞的檢測(cè)靈敏性有所提高和改善。再加上多種多樣的半導(dǎo)體納米材料不斷地發(fā)現(xiàn),研究,制備以及應(yīng)用,使得納米材料的制備以及在電化學(xué)生物傳感器中的應(yīng)用具有非常強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭�？箟难�(Ascorbic Acid),即維生素C,抗壞血酸存在于人體或哺乳動(dòng)物體內(nèi)的體液、組織以及果蔬中,是人體和動(dòng)物體內(nèi)不可或缺的微量元素。抗壞血酸常用于治療壞血病、出血、解毒、保護(hù)肝臟等,同時(shí)也能夠提高人體的免疫能力。多巴胺(Dopamine),對(duì)人體或哺乳動(dòng)物體內(nèi)神經(jīng)傳導(dǎo)起著舉足輕重的作用。常用來協(xié)助細(xì)胞單元傳遞神經(jīng)化學(xué)物質(zhì),負(fù)責(zé)控制生物體大腦的感覺、興奮等信息。如果多巴胺在人體內(nèi)的含量失調(diào),則會(huì)引起很多非常嚴(yán)重的疾病,比如帕金森病、精神分裂癥等。尿酸(Uric Acid),是嘌呤代謝過后的物質(zhì),在人體或哺乳動(dòng)物體內(nèi)的含量的變化,同樣也會(huì)引起生命體的多種疾病。本論文的主要內(nèi)容圍繞納米材料,半導(dǎo)體納米材料以及電化學(xué)生物傳感器的相關(guān)理論概念,制備合成了兩種半導(dǎo)體納米材料:采用等離子體濺射方法制備了ZnO/Au納米復(fù)合材料和使用水熱合成化學(xué)方法制備了NiCo納米材料,并用制備的納米材料做成修飾電極。分別使用這兩種修飾電極對(duì)抗壞血酸、多巴胺以及尿酸三種物質(zhì)進(jìn)行電化學(xué)測(cè)定。具體內(nèi)容包括:(1)第一章主要介紹了納米材料,包括納米材料的概述、特性、制備與合成方法以及應(yīng)用;半導(dǎo)體納米材料及其概述、特性、制備與合成方法等等;電化學(xué)生物傳感器,包括概述,工作原理,以及分類,其中又詳細(xì)介紹了幾種電化學(xué)生物傳感器:細(xì)胞電化學(xué)傳感器、電化學(xué)酶?jìng)鞲衅鳌㈦娀瘜W(xué)DNA傳感器以及電化學(xué)免疫傳感器等。(2)第二章主要內(nèi)容是基于制備的氧化鋅/金納米復(fù)合材料的電化學(xué)生物傳感器用于對(duì)抗壞血酸和尿酸的檢測(cè)。本研究中采用等離子體濺射法制備合成了氧化鋅/金納米復(fù)合材料,使用掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、高分辨透射電子顯微鏡等對(duì)該納米材料進(jìn)行了理化特性的表征,比較符合預(yù)期結(jié)果,同時(shí)又用該納米材料修飾電極作為三電極系統(tǒng)的工作電極,對(duì)抗壞血酸和尿酸兩種物質(zhì)進(jìn)行了一系列電化學(xué)實(shí)驗(yàn)的測(cè)定。(3)第三章主要內(nèi)容是基于制備的鎳鈷納米材料的電化學(xué)生物傳感器用于對(duì)抗壞血酸、多巴胺以及尿酸的檢測(cè)。本研究中采用了水熱化學(xué)合成法制備了鎳鈷納米材料紙纖維,使用掃描電子顯微鏡對(duì)鎳鈷納米材料紙纖維進(jìn)行了理化特性表征與分析,材料長(zhǎng)勢(shì)較符合預(yù)期結(jié)果,然后用該納米材料紙纖維作為三電極系統(tǒng)的工作電極,采用該系統(tǒng)對(duì)抗壞血酸、多巴胺和尿酸三種物質(zhì)進(jìn)行了一系列電化學(xué)實(shí)驗(yàn)的測(cè)定。同時(shí)還做了鹽酸多巴胺樣品的對(duì)比試驗(yàn)。
【關(guān)鍵詞】：氧化鋅/金納米復(fù)合材料 鎳鈷納米材料 等離子體濺射法 化學(xué)合成法 電化學(xué)測(cè)定
【學(xué)位授予單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：R318.08;TP212
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-27
• 1.1 納米材料11-18
• 1.1.1 納米材料的概述11
• 1.1.2 納米材料的特性11-12
• 1.1.3 納米材料的合成與制備12-16
• 1.1.4 納米材料的應(yīng)用16-18
• 1.2 半導(dǎo)體納米材料18-20
• 1.2.1 半導(dǎo)體納米材料的概述18
• 1.2.2 半導(dǎo)體納米材料的特性18-19
• 1.2.3 半導(dǎo)體納米材料的合成與制備19
• 1.2.4 半導(dǎo)體納米材料的應(yīng)用19-20
• 1.3 電化學(xué)生物傳感器20-24
• 1.3.1 電化學(xué)生物傳感器的概述20-21
• 1.3.2 電化學(xué)生物傳感器的分類21-24
• 1.4 本論文的研究?jī)?nèi)容、目的和意義24-27
• 第二章 基于氧化鋅/金納米復(fù)合材料的電化學(xué)傳感器對(duì)抗壞血酸和尿酸的同時(shí)檢測(cè)27-38
• 2.1 引言27-28
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分28-31
• 2.2.1 儀器與試劑28-29
• 2.2.2 相關(guān)溶液的配置29-30
• 2.2.3 氧化鋅/金納米復(fù)合材料的表征30
• 2.2.4 氧化鋅納米材料的合成30
• 2.2.5 氧化鋅/金納米復(fù)合材料的合成30-31
• 2.2.6 氧化鋅/金納米復(fù)合材料修飾電極的制備31
• 2.3 結(jié)果和討論31-38
• 2.3.1 氧化鋅/金納米復(fù)合材料的表征31-32
• 2.3.2 氧化鋅/金納米復(fù)合材料合成參數(shù)的優(yōu)化32-33
• 2.3.3 氧化鋅/金納米復(fù)合材料修飾電極對(duì)抗壞血酸和尿酸的電催化行為33-34
• 2.3.4 掃速的影響34-35
• 2.3.5 氧化鋅/金納米復(fù)合材料對(duì)抗壞血酸和尿酸的同時(shí)檢測(cè)35-36
• 2.3.6 電化學(xué)傳感器的選擇性和穩(wěn)定性36
• 2.3.7 小結(jié)36-38
• 第三章 基于鎳鈷納米材料的電化學(xué)傳感器對(duì)抗壞血酸、多巴胺和尿酸的檢測(cè)38-55
• 3.1 引言38-39
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分39-40
• 3.2.1 儀器與試劑39
• 3.2.2 相關(guān)溶液的配置39
• 3.2.3 鎳鈷納米材料的表征39
• 3.2.4 鎳鈷納米材料的合成39-40
• 3.2.5 鎳鈷納米材料紙纖維電極的制備40
• 3.3 結(jié)果與討論40-55
• 3.3.1 鎳鈷納米材料紙纖維的表征40-41
• 3.3.2 鎳鈷納米材料紙纖維電極的表征41-42
• 3.3.3 鎳鈷納米材料紙纖維電極對(duì)抗壞血酸、多巴胺和尿酸的電催化行為42-44
• 3.3.4 溶液pH對(duì)多巴胺和尿酸響應(yīng)的影響44-46
• 3.3.5 掃速對(duì)多巴胺和尿酸響應(yīng)的影響46-47
• 3.3.6 鎳鈷納米材料紙纖維電極對(duì)抗壞血酸、多巴胺和尿酸的同時(shí)檢測(cè)47-52
• 3.3.7 鎳鈷納米材料紙纖維電極的重復(fù)性52-53
• 3.3.8 實(shí)際鹽酸多巴胺樣品的測(cè)定53-54
• 3.3.9 小結(jié)54-55
• 第四章 總結(jié)與展望55-57
• 4.1 總結(jié)55-56
• 4.2 展望56-57
• 致謝57-58
• 參考文獻(xiàn)58-66
• 附錄 作者在攻讀碩士期間發(fā)表或參與的學(xué)術(shù)論文66

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