基于共价有机框架材料的比率电化学传感研究
发布时间：2021-09-15 11:42
电化学传感器是指利用电活性材料（酶、抗原、抗体、电子媒介体等）或具有催化活性的材料（纳米酶、纳米材料等）作为识别元件,电极作为换能元件,以此实现电化学响应信号输出的一类传感器。电化学传感器由于具有低成本、响应快速、设备简单和易于微型化等特点而广泛引起了研究者的兴趣。构筑高性能的电化学传感器关键在于制备高活性电极,主要体现在寻求优良的活性材料和有效的组装修饰方式两方面,以此实现电极表面直接快速的电子和质子传递过程,并提升电活性材料的催化效率,从而获取高灵敏度、高选择性和高稳定性的电信号。本论文主要设计制备修饰在电极表面的活性材料,围绕着利用具有多重氧化还原活性的共价有机框架材料（COF）,及其负载或包裹的活性分子制备得到相应的纳米复合材料,发展了一系列比率电化学传感器,并有效用于葡萄糖、H2O2和pH的定量检测。具体开展工作如下:1.基于多重氧化还原活性COFDHTA-TTA构筑的比率电化学传感器。通过单体4,4’,4’’-（1,3,5-三嗪-2,4,6-三烷基）三苯胺和2,5-二羟基三乙醛发生胺醛缩合反应,合成制备了一种...
【文章来源】：江西师范大学江西省
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
第一代酶葡萄糖电化学生物传感器检测原理图
应: Glucose + GOD (FAD) →Gluconolactone + GOD (FADH2) （1）GOD(FADH2) + O2→GOD (FAD)+ H2O2（2）应: H2O2→O2+ 2H++2e-（3）于第一代酶葡萄糖传感器十分依赖于 O2含量，而且不断生成的 H2O2会子中毒而失去活性，因此限制了其广泛应用。科学家随后提出将电子媒茂铁及其衍生物、亚甲基蓝、亚甲基绿、铁氰酸盐等)引入酶电极，利用体去氧化葡萄糖氧化酶(FADH2)而自身被还原，之后又可以在电极表面化，从而促进了酶活性中心与电极表面的电子传递。因此，二代酶葡萄并不牵涉 O2，而是利用电子媒介体自身的还原电流信号输出，如图 反应作用机理如下[32]：应: Glucose + GOD (FAD) →Gluconolactone + GOD (FADH2) （4）反应: GOD (FADH2) + 2M(OX)→ GOD (FAD) +2 M(red)+2H+（5）应: 2 M(red)→2M(OX)+2e-（6）
代酶葡萄糖电化学生物传感器检测原学传感器尽管拥有良好的选择性和，容易受到环境温度、湿度、pH者试图通过各种修饰方法固定酶，，也不利于商业化生产，从而降低现性欠佳。因此，无酶葡萄糖传感颗粒、合金、金属氧化物纳米颗粒备的金属纳米复合材料[24,36],被广大改善了电极的重复性、再现性和吸附难以克服。综上，寻求理想的充分结合酶电极、无酶电极两者的定性的电化学传感器仍需要不断探学传感器研究现状
【参考文献】：
期刊论文
[1]共价有机框架/多壁碳纳米管复合材料及其双电层电容器性能[J]. 章琴,刘帅,姚路. 微纳电子技术. 2019(03)
[2]富氮共价有机框架材料的合成及其碘吸附性能研究[J]. 谭望,郭兴华,张顺,李阳,张美成,李星,李小锋,马利建,李首建. 中国科学:化学. 2019(01)
[3]共价有机框架材料的设计与制备[J]. 王珊,冯霄,王博. 科学通报. 2018(22)
[4]共价有机框架材料的发展与应用:气体存储、催化与化学传感[J]. 王婷,薛瑞,魏玉丽,王明玥,郭昊,杨武. 化学进展. 2018(06)
[5]共价有机框架材料在多相催化领域的研究进展（英文）[J]. 胡慧,闫欠欠,格日乐,高艳安. 催化学报. 2018(07)
本文编号：3396016
【文章来源】：江西师范大学江西省
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
第一代酶葡萄糖电化学生物传感器检测原理图
应: Glucose + GOD (FAD) →Gluconolactone + GOD (FADH2) （1）GOD(FADH2) + O2→GOD (FAD)+ H2O2（2）应: H2O2→O2+ 2H++2e-（3）于第一代酶葡萄糖传感器十分依赖于 O2含量，而且不断生成的 H2O2会子中毒而失去活性，因此限制了其广泛应用。科学家随后提出将电子媒茂铁及其衍生物、亚甲基蓝、亚甲基绿、铁氰酸盐等)引入酶电极，利用体去氧化葡萄糖氧化酶(FADH2)而自身被还原，之后又可以在电极表面化，从而促进了酶活性中心与电极表面的电子传递。因此，二代酶葡萄并不牵涉 O2，而是利用电子媒介体自身的还原电流信号输出，如图 反应作用机理如下[32]：应: Glucose + GOD (FAD) →Gluconolactone + GOD (FADH2) （4）反应: GOD (FADH2) + 2M(OX)→ GOD (FAD) +2 M(red)+2H+（5）应: 2 M(red)→2M(OX)+2e-（6）
代酶葡萄糖电化学生物传感器检测原学传感器尽管拥有良好的选择性和，容易受到环境温度、湿度、pH者试图通过各种修饰方法固定酶，，也不利于商业化生产，从而降低现性欠佳。因此，无酶葡萄糖传感颗粒、合金、金属氧化物纳米颗粒备的金属纳米复合材料[24,36],被广大改善了电极的重复性、再现性和吸附难以克服。综上，寻求理想的充分结合酶电极、无酶电极两者的定性的电化学传感器仍需要不断探学传感器研究现状
【参考文献】：
期刊论文
[1]共价有机框架/多壁碳纳米管复合材料及其双电层电容器性能[J]. 章琴,刘帅,姚路. 微纳电子技术. 2019(03)
[2]富氮共价有机框架材料的合成及其碘吸附性能研究[J]. 谭望,郭兴华,张顺,李阳,张美成,李星,李小锋,马利建,李首建. 中国科学:化学. 2019(01)
[3]共价有机框架材料的设计与制备[J]. 王珊,冯霄,王博. 科学通报. 2018(22)
[4]共价有机框架材料的发展与应用:气体存储、催化与化学传感[J]. 王婷,薛瑞,魏玉丽,王明玥,郭昊,杨武. 化学进展. 2018(06)
[5]共价有机框架材料在多相催化领域的研究进展（英文）[J]. 胡慧,闫欠欠,格日乐,高艳安. 催化学报. 2018(07)
本文编号：3396016
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