基于新型纳米复合材料的电化学生物传感器的构建及应用

发布时间：2017-06-22 13:08

  本文关键词：基于新型纳米复合材料的电化学生物传感器的构建及应用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：电化学传感器和生物传感器因具有灵敏度高、选择性好、反应快速等优点，被广泛用于生物分析、环境监测、药物分析、食品安全检测等多个领域。电极修饰材料是影响电化学生物传感器的传感性能的重要因素，其中石墨烯作为一类性能优良的碳纳米材料，在电化学传感器和生物传感器领域得到了大量的关注。本论文基于石墨烯纳米材料与其他纳米材料及导电聚合物的协同作用，制备了一系列高催化活性的石墨烯基化学修饰电极，，并将它们应用于电催化和生物传感领域。主要工作如下： 1.采用简便的一步电沉积法制备了聚邻菲Up啉/石墨烯复合纳米材料修饰电极，并实现了尿酸、黄嘌呤、次黄嘌呤和咖啡因的同时测定。用循环伏安法研究了尿酸、黄嘌呤、次黄嘌呤和咖啡因在修饰电极上的电化学行为。结果表明，聚邻菲Up啉/石墨烯纳米复合修饰电极对四种嘌呤衍生物具有较高的催化活性。通过差分脉冲伏安法实现了四种嘌呤衍生物的高灵敏度测定，实验表明该修饰电极对四种嘌呤衍生物的测定具有较高的选择性、较宽的线性范围和较低的检测限。聚邻菲Up啉/石墨烯纳米复合材料修饰电极用于测定人体血清和尿样中尿酸、黄嘌呤、次黄嘌呤和咖啡因的测定具有较高的回收率。 2.采用先滴涂后电沉积的方法制备了石墨烯/碳纳米管/聚茜素紫3B(GO/MWCNTs/AV-3B)化学修饰电极，并实现了对乙酰氨基酚、茶碱和咖啡因的同时测定。用循环伏安法研究了对乙酰氨基酚、茶碱和咖啡因在GO/MWCNTs/AV-3B修饰电极上的电化学行为。结果表明，该修饰电极对对乙酰氨基酚、茶碱和咖啡因的同时测定具有较高的催化活性。通过差分脉冲伏安法实现了对乙酰氨基酚、茶碱和咖啡因的高灵敏度测定，结果表明该修饰电极对对乙酰氨基酚、茶碱和咖啡因的测定具有较高的选择性、较宽的线性范围和较低的检测限。GO/MWCNTs/AV-3B化学修饰电极用于测定复方氨酚烷胺胶囊和人体血清中对乙酰氨基酚、茶碱和咖啡因具有较高的回收率。 3.基于金纳米粒子与多壁碳纳米管的协同作用，以及氧化石墨烯良好的生物相容性，制备了新型的碳纳米管/纳米金/氧化石墨烯/血红蛋白(GO-Hb/AuNPs/MWCNTs)第三代生物传感器。通过紫外可见光谱图、扫描电镜及其电化学性质的研究，表明血红蛋白在修饰电极上保持了原有的结构和活性。通过循环伏安法研究了Hb在修饰电极上的电化学行为，得到一对准可逆的氧化还原峰，表明在GO-Hb/AuNPs/MWCNTs复合膜修饰电极上实现了Hb的直接电子传递，制备的生物传感器对亚硝酸根的还原反应具有较高的催化活性，可用于亚硝酸根的高灵敏度测定。
【关键词】：石墨烯 纳米复合材料 化学修饰电极 同时测定 生物传感器
【学位授予单位】：山东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：O657.1;TP212
【目录】：

• 目录4-5
• 摘要5-7
• Abstract7-9
• 第一章 绪论9-27
• 1.1 化学修饰电极简介9-16
• 1.2 石墨烯修饰电极在电分析化学中的应用16-19
• 1.3 立题思想19-27
• 第二章 聚邻菲Up啉/石墨烯修饰电极用于尿酸、黄嘌呤、次黄嘌呤和咖啡因的同时测定27-47
• 2.1 引言27-28
• 2.2 实验部分28-29
• 2.3 结果与讨论29-42
• 2.4 结论42-47
• 第三章 石墨烯/碳纳米管/聚茜素紫3B修饰电极同时测定对乙酰氨基酚、茶碱和咖啡因47-68
• 3.1 引言47-48
• 3.2 实验部分48-49
• 3.3 结果与讨论49-64
• 3.4. 结论64-68
• 第四章 血红蛋白在氧化石墨烯/纳米金/多壁碳纳米管复合膜修饰电极上的直接电化学及其生物传感研究68-82
• 4.1 引言68-70
• 4.2 实验部分70-71
• 4.3 结果与讨论71-81
• 4.4 结论81-82
• 参考文献82-88
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录88-89
• 致谢89

【参考文献】

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  本文关键词：基于新型纳米复合材料的电化学生物传感器的构建及应用，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：471894