电化学甘油传感器的制备及其性能研究
发布时间：2022-08-04 14:17
甘油,是葡萄酒发酵初期的主要副产物,是鉴定葡萄酒品质优劣的重要依据之一。正常情况下,葡萄酒发酵产生的甘油浓度通常为1-10g·L-1,甘油与乙醇的比值约为7%-10%。而在葡萄酒的生产过程中,部分不法商贩把甘油添加到勾兑的葡萄酒中以增强葡萄酒口感的复杂性,这种行为在我国以及其他国家都是严厉禁止的。因此,实现葡萄酒中甘油含量的快速、有效检测具有重要的现实意义。本论文基于纳米氧化锌、羧基化纳米氧化锌、生物酶和镍纳米粒子等材料,构建了甘油电化学酶生物传感器和无酶传感器,以期有效地对葡萄酒中的甘油含量进行快速检测。从载体材料和催化材料的制备、生物酶和金属催化剂在电极表面的固定方式等方面进行了研究,主要内容如下:用直接沉淀法合成纳米氧化锌材料,利用壳聚糖将制备的纳米氧化锌材料、甘油激酶和甘油三磷酸氧化酶包埋在电极表面,制得应用于甘油检测的酶修饰电极,采用循环伏安法、交流阻抗谱与计时电流法等电化学方法研究其电化学性能。结果表明:该体系传感器检测甘油时发生的反应过程是扩散控制过程,而非表面吸附控制过程。其在0.025m M-50m M范围内与甘油浓度呈良好的线性关系,其线性方程...
【文章页数】：130 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 甘油概况
1.1.1 甘油的检测意义
1.1.2 甘油的检测方法
1.2 电化学传感器概况
1.2.1 电化学酶生物传感器
1.2.2 电化学无酶传感器
1.3 甘油电化学传感器概况
1.3.1 甘油酶生物传感器
1.3.2 甘油无酶传感器
1.4 纳米氧化锌研究现状
1.4.1 纳米氧化锌的制备方法
1.4.2 纳米氧化锌的表面修饰改性
1.5 镍纳米粒子的研究现状
1.6 本论文研究背景、意义和主要内容
1.6.1 研究背景、意义
1.6.2 主要内容
第二章 实验材料及方法
2.1 实验仪器及设备
2.2 实验材料及试剂
2.3 各材料的表征方法
2.3.1 扫描电子显微镜分析(SEM)
2.3.2 透射电子显微镜分析(TEM)
2.3.3 红外光谱分析(FT-IR)
2.3.4 拉曼光谱分析(Raman)
2.3.5 X-射线衍射分析(XRD)
2.3.6 Zeta电位和粒径分析(DLS)
2.4 部分溶液的制备
2.4.1 磷酸盐缓冲溶液的配制
2.4.2 检测底物溶液的配制
2.5 电化学性能测试方法
2.5.1 循环伏安测试法(CV)
2.5.2 交流阻抗谱(EIS)
2.5.3 计时电流测试法(I-T)
2.6 数据处理与分析
2.7 本章小结
第三章 基于纳米氧化锌的甘油酶传感器的制备及其性能研究
3.1 引言
3.2 实验过程
3.2.1 纳米氧化锌的制备
3.2.2 电极的制备
3.3 结果与讨论
3.3.1 纳米氧化锌的表征测试
3.3.2 修饰电极的扫描电镜表征分析
3.3.3 各修饰电极的EIS分析
3.3.4 电化学性能测试
3.3.5 本章小结
第四章 基于羧基化纳米氧化锌的甘油酶传感器的制备及其性能研究
4.1 引言
4.2 实验过程
4.2.1 羧基化纳米氧化锌的制备
4.2.2 电极的制备
4.3 结果与讨论
4.3.1 羧基化纳米氧化锌的表征测试
4.3.2 修饰电极的扫描电镜表征分析
4.3.3 各修饰电极的EIS分析
4.3.4 电化学性能测试
4.3.5 本章小结
第五章 基于纳米氧化锌负载镍的甘油无酶传感器的制备及其性能研究
5.1 引言
5.2 实验过程
5.2.1 电极的制备
5.3 结果与讨论
5.3.1 修饰电极的扫描电镜表征分析
5.3.2 各修饰电极的EIS分析
5.3.3 电化学性能测试
5.3.4 本章小结
结论与展望
一、结论
二、创新点
三、展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]电化学传感技术和纳米材料应用研究[J]. 雷东伟. 信息记录材料. 2019(06)
[2]纳米镍粉的制备与应用的发展趋势[J]. 叶凯,梁风,姚耀春,马文会,杨斌,戴永年. 化工进展. 2019(05)
[3]电场条件下氧化锌结晶特性及极化产物的拉曼光谱分析[J]. 李酽,张琳彬,李娇,连晓雪,朱俊武. 物理学报. 2019(07)
[4]直接沉淀法制备纳米氧化锌及其光催化性能研究[J]. 陈倩倩,杨丽梅,王巍,张玉芳. 北京服装学院学报(自然科学版). 2019(01)
[5]电沉积纳米晶镍镀层微结构的调控及其对力学性能的影响[J]. 乔俊强,虎学梅. 材料保护. 2018(09)
[6]甘油检测技术研究进展[J]. 冯东,李秋顺,王丙莲,史建国. 山东科学. 2016(02)
[7]电化学生物传感器在藻毒素检测中的应用及发展前景[J]. 郭萌萌,孙晓杰,卢立娜,吴海燕,赵春霞,李兆新,翟毓秀. 中国渔业质量与标准. 2015(03)
[8]国产葡萄酒中甘油含量的调查与分析[J]. 刘青,刘朝霞,李志勇,邵仕萍,李荀,奚星林. 中国食品卫生杂志. 2015(02)
[9]葡萄酒中甘油含量的测定及其在品质鉴别中的应用[J]. 刘青,刘朝霞,李志勇,张洋子,庞世琦,潘丙珍. 酿酒科技. 2015(01)
[10]ATR-FTIR检测毕赤酵母发酵中甘油和甲醇浓度[J]. 吴胜,杭海峰,郭美锦,储炬,庄英萍,张嗣良. 食品与发酵工业. 2014(03)
博士论文
[1]纳米材料固定化酶体系的构筑及其在电化学传感器中的应用[D]. 张艳.上海交通大学 2013
[2]纳米到微米级真空紫外用红色发光材料的制备及发光性质的研究[D]. 董其铮.兰州大学 2011
[3]纳米二氧化钛制备方法研究、性能研究及其应用[D]. 林萍.东华大学 2011
[4]室温离子液体和纳米材料在酶和蛋白质的直接电化学和生物传感器中的应用研究[D]. 卢宪波.中国科学技术大学 2007
硕士论文
[1]检测有机磷农药的电化学传感器电极的研究[D]. 薛永亮.浙江工业大学 2012
本文编号：3669696
【文章页数】：130 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 甘油概况
1.1.1 甘油的检测意义
1.1.2 甘油的检测方法
1.2 电化学传感器概况
1.2.1 电化学酶生物传感器
1.2.2 电化学无酶传感器
1.3 甘油电化学传感器概况
1.3.1 甘油酶生物传感器
1.3.2 甘油无酶传感器
1.4 纳米氧化锌研究现状
1.4.1 纳米氧化锌的制备方法
1.4.2 纳米氧化锌的表面修饰改性
1.5 镍纳米粒子的研究现状
1.6 本论文研究背景、意义和主要内容
1.6.1 研究背景、意义
1.6.2 主要内容
第二章 实验材料及方法
2.1 实验仪器及设备
2.2 实验材料及试剂
2.3 各材料的表征方法
2.3.1 扫描电子显微镜分析(SEM)
2.3.2 透射电子显微镜分析(TEM)
2.3.3 红外光谱分析(FT-IR)
2.3.4 拉曼光谱分析(Raman)
2.3.5 X-射线衍射分析(XRD)
2.3.6 Zeta电位和粒径分析(DLS)
2.4 部分溶液的制备
2.4.1 磷酸盐缓冲溶液的配制
2.4.2 检测底物溶液的配制
2.5 电化学性能测试方法
2.5.1 循环伏安测试法(CV)
2.5.2 交流阻抗谱(EIS)
2.5.3 计时电流测试法(I-T)
2.6 数据处理与分析
2.7 本章小结
第三章 基于纳米氧化锌的甘油酶传感器的制备及其性能研究
3.1 引言
3.2 实验过程
3.2.1 纳米氧化锌的制备
3.2.2 电极的制备
3.3 结果与讨论
3.3.1 纳米氧化锌的表征测试
3.3.2 修饰电极的扫描电镜表征分析
3.3.3 各修饰电极的EIS分析
3.3.4 电化学性能测试
3.3.5 本章小结
第四章 基于羧基化纳米氧化锌的甘油酶传感器的制备及其性能研究
4.1 引言
4.2 实验过程
4.2.1 羧基化纳米氧化锌的制备
4.2.2 电极的制备
4.3 结果与讨论
4.3.1 羧基化纳米氧化锌的表征测试
4.3.2 修饰电极的扫描电镜表征分析
4.3.3 各修饰电极的EIS分析
4.3.4 电化学性能测试
4.3.5 本章小结
第五章 基于纳米氧化锌负载镍的甘油无酶传感器的制备及其性能研究
5.1 引言
5.2 实验过程
5.2.1 电极的制备
5.3 结果与讨论
5.3.1 修饰电极的扫描电镜表征分析
5.3.2 各修饰电极的EIS分析
5.3.3 电化学性能测试
5.3.4 本章小结
结论与展望
一、结论
二、创新点
三、展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]电化学传感技术和纳米材料应用研究[J]. 雷东伟. 信息记录材料. 2019(06)
[2]纳米镍粉的制备与应用的发展趋势[J]. 叶凯,梁风,姚耀春,马文会,杨斌,戴永年. 化工进展. 2019(05)
[3]电场条件下氧化锌结晶特性及极化产物的拉曼光谱分析[J]. 李酽,张琳彬,李娇,连晓雪,朱俊武. 物理学报. 2019(07)
[4]直接沉淀法制备纳米氧化锌及其光催化性能研究[J]. 陈倩倩,杨丽梅,王巍,张玉芳. 北京服装学院学报(自然科学版). 2019(01)
[5]电沉积纳米晶镍镀层微结构的调控及其对力学性能的影响[J]. 乔俊强,虎学梅. 材料保护. 2018(09)
[6]甘油检测技术研究进展[J]. 冯东,李秋顺,王丙莲,史建国. 山东科学. 2016(02)
[7]电化学生物传感器在藻毒素检测中的应用及发展前景[J]. 郭萌萌,孙晓杰,卢立娜,吴海燕,赵春霞,李兆新,翟毓秀. 中国渔业质量与标准. 2015(03)
[8]国产葡萄酒中甘油含量的调查与分析[J]. 刘青,刘朝霞,李志勇,邵仕萍,李荀,奚星林. 中国食品卫生杂志. 2015(02)
[9]葡萄酒中甘油含量的测定及其在品质鉴别中的应用[J]. 刘青,刘朝霞,李志勇,张洋子,庞世琦,潘丙珍. 酿酒科技. 2015(01)
[10]ATR-FTIR检测毕赤酵母发酵中甘油和甲醇浓度[J]. 吴胜,杭海峰,郭美锦,储炬,庄英萍,张嗣良. 食品与发酵工业. 2014(03)
博士论文
[1]纳米材料固定化酶体系的构筑及其在电化学传感器中的应用[D]. 张艳.上海交通大学 2013
[2]纳米到微米级真空紫外用红色发光材料的制备及发光性质的研究[D]. 董其铮.兰州大学 2011
[3]纳米二氧化钛制备方法研究、性能研究及其应用[D]. 林萍.东华大学 2011
[4]室温离子液体和纳米材料在酶和蛋白质的直接电化学和生物传感器中的应用研究[D]. 卢宪波.中国科学技术大学 2007
硕士论文
[1]检测有机磷农药的电化学传感器电极的研究[D]. 薛永亮.浙江工业大学 2012
本文编号：3669696
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/qgylw/3669696.html
