光电化学传感器的构建与应用

发布时间：2017-05-14 23:05

  本文关键词：光电化学传感器的构建与应用，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：光电化学的检测方法是上世纪八十年代开始发展起来的一种新颖的检测手段,并在近三十几年有了飞跃的发展。光电化学传感器是基于物质的光电转换特性确定待测物浓度的一类检测装置。光电化学传感的整个体系是用光作为激发源,产生的电信号(电流或者电压)与激发光源分离,通过仪器检测这一过程中产生的电信号。光电化学检测方法灵敏度高、设备简单、易于微型化,已经成为一种极具应用潜力的分析方法。本论文主要研究构建光电化学传感器,并将其应用于目标物的检测,主要研究内容有以下两部分： 第一部分：汞离子适配体光电化学生物传感器的构建及其应用 众所周知,汞作为一种众所周知的环境污染物,对自然环境以及人类身体健康能产生严重的影响。本章结合光电化学与适配体的优势,构建了一种快速、灵敏以及检测限非常低的测量汞光电化学传感器,该传感器性能优良、稳定性可靠、选择性很强。该传感器的检测的线性范围是1×10-14mol L-1至1×10-12mol L-1,检测下限为3.33×10-15mol L-1.同时还利用该方法成功检测了实际水样中汞离子的浓度,测得该水样中汞离子的浓度为6.03×10-14mol L-1,符合日常饮用的标准。 第二部分：葡萄糖光电化学传感器的构建与应用 葡萄糖在生物学领域具有重要地位,是活细胞的能量来源和新陈代谢中间产物,即生物的主要供能物质。快速准确地检测葡萄糖在食品行业、临床医疗以及医药等领域有着重要的意义。本部分实验在ITO上电沉积CdS,并将其作为光电传感的基底,将葡萄糖氧化酶对葡萄糖催化的专一性与光电化学方法的简单快速灵敏的优点相结合,成功构建了一种稳定性可靠、选择性优良的葡萄糖光电化学传感器,实现了对溶液中微量的葡萄糖的检测,该传感器的线性范围是3×10-5molL-1至7×10-4mol L-1,检测下限为1×10-6mol L-1。同时将该传感器用于检测蔗糖的水解产物,实验结果令人满意。
【关键词】：光电化学 传感 汞离子 葡萄糖 构建 应用
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：O657.1;TP212.2
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 引言11-12
• 1 绪论12-29
• 1.1 化学传感器12-14
• 1.1.1 化学传感器概述12
• 1.1.2 化学传感器的发展12-13
• 1.1.3 化学传感器的原理和应用13-14
• 1.1.4 化学传感器的分类14
• 1.2 光电化学传感器14-21
• 1.2.1 光电化学传感器概述14-15
• 1.2.2 光电化学传感器的原理15-16
• 1.2.3 光电化学传感器的研究进展16-21
• 1.3 适配体生物传感器21-28
• 1.3.1 适配体概述21-22
• 1.3.2 适配体生物传感器的概述22-23
• 1.3.3 适配体生物传感器的分类23-28
• 1.4 本论文主要工作28-29
• 2 汞离子适配体光电化学生物传感器的构建及其应用29-41
• 2.1 前言29
• 2.2 实验部分29-33
• 2.2.1 实验药品与仪器29-31
• 2.2.2 槲皮素铜(QC)与傒四羧酸(PTCA)的合成与表征31
• 2.2.3 传感器的构建与检测31-33
• 2.3 实验结果与讨论33-40
• 2.3.1 实验原理33-34
• 2.3.2. 合成的傒四酸(PTCA)与槲皮素铜(QC)的表征34-35
• 2.3.3 氧化石墨烯(GO)与茈四酸(PTCA)形成的p-n结对光电流的影响35-36
• 2.3.4 电极修饰过程中的光电化学响应及相应的机理解释36-37
• 2.3.5 检测汞离子37-38
• 2.3.6 传感器稳定性的讨论38
• 2.3.7 传感器选择性的讨论38-39
• 2.3.8 检测自来水中的汞离子39-40
• 2.4 实验结论40-41
• 3 葡萄糖光电化学传感器的构建与应用41-51
• 3.1 前言41
• 3.2 实验部分41-44
• 3.2.1 实验药品与仪器41-42
• 3.2.2 电沉积CdS及其表征42-43
• 3.2.3 传感器的构建与检测43-44
• 3.3 实验结果与讨论44-50
• 3.3.1 实验原理44-45
• 3.3.2 电沉积CdS时间对光电流大小的影响45-46
• 3.3.3 电沉积CdS的表征46-47
• 3.3.4 抗坏血酸的浓度对光电流大小的影响47
• 3.3.5 葡萄糖的检测47-48
• 3.3.6 葡萄糖传感器稳定性的考察48-49
• 3.3.7 检测蔗糖水解产物中的葡萄糖49-50
• 3.4 实验结论50-51
• 结论51-52
• 参考文献52-63
• 致谢63-64
• 作者简介及读研期间主要科研成果64

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