基于新型纳米材料构建酶及黄酮类物质电化学传感研究

发布时间：2019-05-12 05:17

【摘要】：电化学传感器是由一个或多个能产生与被测组分某种化学或生物学性质相关电信号的敏感元件所构成的传感器,因其仪器设备简单、特异性高、灵敏度高等特点被广泛应用于食品工业、环境监测、药物研究及生物医学等领域。纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺寸(0.1-100 nm)或由它们作为基本单元构成的材料,利用纳米材料良好的吸附性和催化性构建电化学传感器,能极大地提升电化学传感器的性能。基于此,本论文将纳米技术与电化学技术相结合,构建新型纳米材料修饰的电化学传感平台,提高传感器的选择性、灵敏度,实现对目标分子的识别和检测。主要研究内容及结果如下:1、制备了基于电化学还原氧化石墨烯/碳纳米管的新型木犀草素电化学传感器木犀草素(luteolin)是一种天然黄酮类化合物。基于碳纳米复合材料增敏效应建立了一种木犀草素电化学传感新方法。通过滴涂法将物理超声共混的氧化石墨烯(GO)和MWNTs复合物修饰于裸电极上,待修饰物干燥后采用电化学还原法将GO还原为还原氧化石墨烯(ErGO),制得ErGO-MWNTs复合物修饰电极,并用该修饰电极考察木犀草素的电化学行为。实验表明,该电极对木犀草素表现出了较好电催化活性,在2.5×10-7~1.3×10-5 mol/L范围内,木犀草素的氧化峰电流与其浓度呈现出良好的线性关系。此外,该修饰电极表现出了较好的响应灵敏度的,其检出限(S/N=3)可达7×10-8 mol/L。2、制备了基于电化学还原氧化石墨烯/碳纳米管的新型尿酸电化学传感器研究电化学还原氧化石墨烯(ErGO)及多壁碳纳米管(MWNTs)复合物修饰电极的制备及应用,建立了一种尿酸测定的电化学分析新方法。该方法首先通过滴涂法将物理超声共混的氧化石墨烯(GO)和MWNTs复合物修饰于裸电极上,随后将GO进行电化学还原制得ErGO-MWNTs复合物修饰电极。实验发现,相比于单独的ErGO修饰电极或MWNTs修饰电极,ErGO-MWNTs修饰电极具有更好的电催化活性,这归因于二者的协同电催化作用。对该电极进行尿酸检测的实验条件和参数进行了优化。在优化条件下,电极的氧化峰电流与尿酸浓度在1.25?10-7?4.5?10-5 mol/L内呈现出良好的线性关系,相关系数为0.9952,检出限为5×10-8 mol/L。所建方法具有简便、灵敏度高的优点。3、电化学还原石墨烯/碳纳米管/壳聚糖/纳米金修饰电极对辣根过氧化物酶HRP的直接电化学研究本工作采用Au/CNTOH-rGO-CS修饰的玻碳电极作为固酶基质。通过电化学直接还原将其中GO还原为rGO,进而制备HRP-CS/Au/CNTOH-rGO-CS/GCE修饰电极。实验结果表明,制备出的修饰电极使得HRP有直接电化学行为和催化过氧化氢氧化还原的能力。对过氧化氢检测参数进行了优化,最后考察了所构建的传感器对H2O2的检测性能。当H2O2浓度在2.0×10-5?1.2×10-3 mol/L范围内时,与响应电流呈线性关系,检测限为5.3?10-6 mol/L(S/N=3)。构筑的这一新型酶传感器制备方法简单,成本低廉,能快速响应H2O2浓度的变化。
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【学位授予单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：O657.1;TP212

【参考文献】