分子印迹—碳纳米管电极的制备及其对氯霉素的选择性检测

发布时间：2017-05-09 14:10

  本文关键词：分子印迹—碳纳米管电极的制备及其对氯霉素的选择性检测，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来日益出现的抗生素耐药菌与抗生素的滥用密切相关,氯霉素(Chloramphenicol, CAP)作为首个由人工合成的广谱抗生素,其在环境中的残留对人类和动物的健康造成严重威胁。目前国内外用于CAP残留检测的主要方法有色谱法、免疫分析法等,但此类方法操作复杂、仪器昂贵、检测速度较慢。电化学传感器技术检测快速方便、灵敏度高,却缺乏选择性。由于环境样品的复杂性及现场检测的要求,研究和开发具有快速、高灵敏度、高选择性特点的抗生素残留检测方法迫在眉睫。 本研究基于分子印迹聚合物(Molecularly imprinting polymers, MIPs)独特的选择性识别功能,以及碳纳米材料(碳纳米管、石墨烯)及金属纳米颗粒巨人的比表面积和优异的电子传递能力,使用热聚合法和电聚合法分别在纳米材料修饰的钛片电极和玻碳电极表面合成CAP分子印迹膜,构建出在水相中对CAP具有高灵敏度和高选择性的新型分子印迹电化学传感器,并采用示差脉冲伏安法(DPV)对水中CAP进行检测。 通过对分子印迹电极的各类表征和实际样品的检测,证实了纳米材料具有提高电子传递速率、增强电极灵敏度的作用,分子印迹聚合膜为电极提供了选择性识别能力。在优化条件下,分子印迹电极对CAP的检测线性范围为0.1～100mg/L,检测限达0.024mg/L (S/N=3);相同条件下,印迹电极对干扰物质青霉素、甲砜霉素、对硝基苯酚的响应分别是氯霉素的0.11%,5.8%和10%,显示良好的选择性识别能力。 本研究结合了分子印迹技术的选择性、碳纳米材料的高效电子传递速率、和电化学传感器的方便快捷的优点,用以检测水体中CAP的浓度,发展了一种CAP检测的新方法,为环境中CAP类污染物的高灵敏度、选择性在线检测提供重要的技术支撑。
【关键词】：电化学传感器 分子印迹 多壁碳纳米管 石墨烯 氯霉素
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：X830.2;O657.1
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 绪论10-33
• 1.1 氯霉素概述10-13
• 1.1.1 氯霉素的基本性质10
• 1.1.2 氯霉素的用途和污染源10-11
• 1.1.3 氯霉素的毒副作用11
• 1.1.4 水体中氯霉素的常用分析方法11-13
• 1.2 分子印迹技术概述13-24
• 1.2.1 分子印迹技术的基本原理和特点13-14
• 1.2.2 MIPs的制备要素14-17
• 1.2.3 分子印迹技术分类17-18
• 1.2.4 分子印迹聚合物的制备方法18-20
• 1.2.5 分子印迹技术应用20-24
• 1.3 分子印迹电化学传感器24-27
• 1.3.1 MIECS的制备方法24-25
• 1.3.2 MIECS的检测原理和分类25-26
• 1.3.3 MIECS的应用26
• 1.3.4 MIECS研究进展26-27
• 1.4 碳纳米材料概述27-30
• 1.4.1 碳纳米管概述27-28
• 1.4.2 石墨烯概述28-30
• 1.5 研究背景、思路、内容和意义30-33
• 1.5.1 研究背景30-31
• 1.5.2 研究思路31
• 1.5.3 研究内容31-32
• 1.5.4 研究意义32-33
• 2 热聚合法制备氯霉素分子印迹电化学传感器33-53
• 2.1 引言33
• 2.2 实验材料、仪器和试剂33-35
• 2.2.1 实验材料33-34
• 2.2.2 实验仪器34
• 2.2.3 化学试剂34-35
• 2.3 以Pt-Ti电极为基底制备分子印迹电化学传感器35-41
• 2.3.1 MIP/Pt-Ti的制备35-37
• 2.3.2 MIP/Pt-Ti的表征37-39
• 2.3.3 MIP/Pt-Ti检测氯霉素39-41
• 2.4 以碳纳米管修饰玻碳电极为基底制备分子印迹电化学传感器41-51
• 2.4.1 MIP/c-MWNTs-AuNPs/GCE的制备41-43
• 2.4.2 CAP电化学测定方法43
• 2.4.3 MIP/c-MWNTs-AuNPs/GCE的表征43-45
• 2.4.4 MIP/c-MWNTs-AuNPs/GCE对CAP的电化学响应45-47
• 2.4.5 实验条件的优化47-49
• 2.4.6 线性范围、检出限、重复性和选择性49-51
• 2.4.7 复杂水样的分析51
• 2.5 本章小结51-53
• 3 电聚合法制备分子印迹电化学传感器53-61
• 3.1 引言53
• 3.2 实验材料、试剂和仪器53-54
• 3.2.1 实验材料及试剂53-54
• 3.2.2 实验仪器54
• 3.3 实验部分54-57
• 3.3.1 石墨氧化物的制备54-55
• 3.3.2 MIPs/Gr/GCE的制备55-57
• 3.4 结果与讨论57-59
• 3.4.1 MIPs的分子模拟57
• 3.4.2 MIPs/Gr/GCE的物理表征57-58
• 3.4.3 MIPs/Gr/GCE的电化学表征58-59
• 3.5 本章小结59-61
• 4 结论和建议61-63
• 4.1 结论61
• 4.2 建议61-63
• 参考文献63-72
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况72-73
• 致谢73-74

【参考文献】

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