本文關(guān)鍵詞： 納米材料 貴金屬 生物傳感器 電化學(xué)　出處：《北京科技大學(xué)》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著社會的發(fā)展,人們對環(huán)境監(jiān)測、食品安全、疾病預(yù)防和診斷,以及軍事防御等方面的要求不斷提高,生物傳感器面臨著更高的要求和挑戰(zhàn)。貴金屬納米材料因具有獨特的物理化學(xué)性質(zhì),在提高生物傳感器的靈敏度、穩(wěn)定性方面發(fā)揮了重要的作用,傳感器從結(jié)構(gòu)到檢測機(jī)理都取得了翻天覆地的提高。近年來,基于貴金屬納米材料的生物傳感器得到了廣泛地研究。本文致力于高靈敏度生物傳感器的開發(fā)研究,從傳感器界面結(jié)構(gòu)與靈敏度的關(guān)系出發(fā),構(gòu)建了以下幾個基于貴金屬納米材料的高靈敏生物傳感器：1.分形金電極的制備及其在凝血酶檢測中的應(yīng)用通過電沉積方法在導(dǎo)電玻璃表面制備了分形枝狀金納米結(jié)構(gòu)電極。電極界面具有非常精細(xì)的枝狀結(jié)構(gòu),厚度約10～15μm,側(cè)枝有80～90nm。以凝血酶核酸適體探針修飾電極,二茂鐵甲醇為電活性分子探針,制備的傳感器對凝血酶檢測,檢測限達(dá)到5.7 fM,線性范圍10-15-10-10M,并且具有非常好的選擇性,在分析檢測中具有潛在的應(yīng)用前景。2.基于限域電沉積的方法制備貴金屬分形枝狀納米結(jié)構(gòu)及其在SERS傳感器中的應(yīng)用通過電極表面制備的微井陣列開發(fā)了一種簡單、可控、重復(fù)性好、普適性的制備貴金屬金、銀和鉑枝狀納米結(jié)構(gòu)的方法。該方法不需要添加其他分子,僅通過調(diào)節(jié)微井尺寸和沉積時間就可以調(diào)控納米結(jié)構(gòu)從顆粒向枝狀結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變。制備的銀枝狀納米結(jié)構(gòu)作為基底材料檢測R6G分子,展現(xiàn)出了非常靈敏的SERS信號。限域電沉積的制備方法在催化、傳感、電子方面都有潛在的應(yīng)用價值。3.鉑納米線3D網(wǎng)狀自交聯(lián)結(jié)構(gòu)薄膜電極的制備及在過氧化氫和葡萄糖電化學(xué)生物傳感器中的應(yīng)用制備了3D網(wǎng)狀自交聯(lián)鉑納米線薄膜電極(PtNNE)并成功應(yīng)用于開發(fā)高靈敏度的過氧化氫和葡萄糖電化學(xué)生物傳感器。PtNNE具有極大的電活性表面積、高催化性能的高指數(shù)晶面和穩(wěn)定的自交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。檢測過氧化氫的靈敏度達(dá)到了1360 μA·mM-1·cm-2。PtNNE成功地應(yīng)用于基于氧化酶的電化學(xué)生物傳感器中,對葡萄糖的檢測限為1.5 gM,獲得了非常高的靈敏度(114μA·mM-1·cm-2)和優(yōu)異的線性范圍(5μM～30mM)。
[Abstract]:With the development of society, people's demands on environmental monitoring, food safety, disease prevention and diagnosis, and military defense are increasing. Because of its unique physical and chemical properties, noble metal nanomaterials play an important role in improving the sensitivity and stability of biosensors. In recent years, biosensors based on noble metal nanomaterials have been extensively studied. Based on the relationship between sensor interface structure and sensitivity, The following high sensitive biosensors based on noble metal nanomaterials: 1. Preparation of fractal gold electrode and its application in the detection of thrombin the fractal dendritic gold nanocrystals were prepared on the surface of conductive glass by electrodeposition. Structural electrode. The electrode interface has a very fine dendritic structure, The thickness of the sensor is about 10 ~ 15 渭 m, and the lateral branch is 80 ~ 90 nm. The electrode modified by the aptamer probe of thrombin nucleic acid and ferrocene methanol as the electroactive molecular probe, the detection limit of thrombin is 5.7 fm, the linear range is 10-15 ~ 10 ~ (-10) m, and the sensor has very good selectivity. The fractal dendritic nanostructures of noble metals and their applications in SERS sensors have been developed a simple and controllable microwell array fabricated on the surface of the electrode. A method for preparing gold, silver and platinum dendritic nanostructures with good reproducibility and universality. The method does not require the addition of other molecules, The change of nanostructures from particle to dendritic structure can be controlled only by adjusting the size of microwell and deposition time. The silver dendritic nanostructures are used as substrate materials to detect R6G molecules. Shows a very sensitive SERS signal. The preparation method of limiter electrodeposition is catalytic, sensing, The preparation of platinum nanowire 3D reticulated self-crosslinking thin film electrode and its application in hydrogen peroxide and glucose electrochemical biosensors the 3D self-crosslinking platinum nanowire thin films were prepared. PtNNE) has been successfully used in the development of highly sensitive electrochemical biosensors of hydrogen peroxide and glucose. PtNNE has a large electrically active surface area. High index crystal face with high catalytic performance and stable self-crosslinking network structure. The sensitivity of hydrogen peroxide detection is 1 360 渭 A 路mM-1 路cm-2.PtNNE successfully used in the electrochemical biosensor based on oxidase. The detection limit for glucose was 1.5gM.The very high sensitivity of 114渭 A 路mM-1 路cm-2) and the excellent linear range of 5 渭 M ~ (-1) ~ (30) m ~ (-1) were obtained.
【學(xué)位授予單位】：北京科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB383.1;TP212

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;“2002年稀貴金屬納米材料和低維材料學(xué)術(shù)研討會”在昆明召開[J];貴金屬;2003年01期

2 李明利,徐穎,柏文超,馬光,黨紅云;貴金屬納米材料及其應(yīng)用[J];稀有金屬快報;2004年03期

3 周全法,黃紅纓;貴金屬納米材料及其產(chǎn)業(yè)化過程[J];稀有金屬;2002年06期

4 ;在稀貴金屬及其氧化物納米材料產(chǎn)業(yè)化研究方面取得新突破——《科技日報》報道江蘇技術(shù)師范學(xué)院解決貴金屬納米材料生產(chǎn)難題[J];江蘇技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報;2004年03期

5 張樹霞;高書燕;楊恕霞;張洪杰;;貴金屬納米材料的研究進(jìn)展[J];化學(xué)通報;2008年08期

6 周全法,黃紅纓;貴金屬納米材料的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展[J];有色金屬再生與利用;2002年02期

7 劉惠玉;陳東;高繼寧;唐芳瓊;任湘菱;;貴金屬納米材料的液相合成及其表面等離子體共振性質(zhì)應(yīng)用[J];化學(xué)進(jìn)展;2006年Z2期

8 鄭炳云;黃加樂;孫道華;賈立山;李清彪;;貴金屬納米材料生物還原制備技術(shù)的研究進(jìn)展[J];廈門大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2011年02期

9 喬正陽;劉非拉;肖鵬;喬雷;楊艷南;房紅琳;張云懷;;一維貴金屬納米材料的控制合成與應(yīng)用[J];化工進(jìn)展;2012年10期

10 ;[J];;年期

相關(guān)會議論文 前1條

1 楊軍;劉卉;;中空和搖鈴型貴金屬納米材料[A];中國化學(xué)會第29屆學(xué)術(shù)年會摘要集——第23分會：電催化與潔凈能源電化學(xué)轉(zhuǎn)化[C];2014年

相關(guān)重要報紙文章 前2條

1 嚴(yán)元;三元貴金屬納米材料研制成功　[N];中國有色金屬報;2002年

2 游劍;納米“光熱治療”開啟攻克癌癥新大門[N];科技日報;2013年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 葉偉;鉑族貴金屬納米材料的制備及其催化性能研究[D];山東大學(xué);2015年

2 王書琪;貴金屬納米材料在生物傳感器中的應(yīng)用研究[D];北京科技大學(xué);2016年

3 劉紅瑜;貴金屬納米材料的可控合成及其性質(zhì)研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 陳婷;空心貴金屬納米材料的制備及其在電化學(xué)傳感器中的應(yīng)用[D];重慶理工大學(xué);2015年

2 王朋書;幾種碳和碳載貴金屬納米材料的電化學(xué)制備及其應(yīng)用[D];湖南師范大學(xué);2015年

3 馮金霞;貴金屬納米材料的制備及其電催化[D];蘇州科技學(xué)院;2015年

4 孔慶成;貴金屬納米材料的可控合成及其表征[D];華南理工大學(xué);2011年

5 瞿金為;貴金屬納米材料的水熱合成及其光學(xué)性質(zhì)研究[D];河南師范大學(xué);2011年

6 王金鳳;貴金屬納米材料的合成及性能研究[D];西北師范大學(xué);2011年

7 劉洋;貴金屬納米材料的可控合成與表征[D];遼寧師范大學(xué);2011年

8 伊兆廣;貴金屬納米材料的制備及其光學(xué)性質(zhì)的研究[D];南京航空航天大學(xué);2011年

9 丁倩倩;鎳基貴金屬納米材料用于表面增強(qiáng)拉曼光譜基底研究[D];安徽大學(xué);2013年

10 王宏瑩;離子液體輔助下貴金屬納米材料的制備[D];山東大學(xué);2010年

，

本文編號：1544539