纳米材料作为传感界面的电化学传感器的制备及其应用研究

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电化学传感器拥有制备简单、选择性好、响应快速、灵敏度高等优点,在检测小分子物质等方面获得了广泛的应用。因此,本文利用碳纳米材料为基础构建了几种新型的电化学传感器,并用于酚类物质的研究。其论文包括五个方面,具体内容如下:  第一章:介绍了纳米材料和核酸适体及其在电化学传感器中的研究应用。  第二章:利用电化学方法在碳纳米管表面上沉积金纳米粒子,制备了金纳米粒子/羧基化碳纳米管修饰电极,考察了多巴胺在修饰电极上的电化学行为。扫描电子显微镜用于修饰电极的形貌研究,循环伏安法用于修饰电极组装过程的表征。在最好的条件下,峰电流与多巴胺的浓度在3.3×10-6~5.0×10-5 mol/L范围内成线性关系,检出限为1.0×10-6 mol/L。  第三章:利用电化学方法在石墨烯表面上沉积金-钯纳米粒子,制备了金-钯纳米粒子/石墨烯修饰电极。扫描电子显微镜和X-射线能谱仪用于修饰电极的表征。研究了对乙酰氨基酚在该电极上的电化学行为,然后对实验条件进行了优化。研究发现,在pH7.0的磷酸盐缓冲溶液中,对乙酰氨基酚出现一对良好的氧化还原峰,其氧化还原峰电位分别为0.334 V和0.299 V。在最好的条件下,峰电流与对乙酰氨基酚的浓度在5.0×10-7~1.0×10-4 mol/L范围内成线性关系,检出限为1.0×10-7 mol/L。利用该方法对药片中的对乙酰氨基酚含量进行检测,结果与预期的一致。  第四章:利用电化学的方法将吡咯聚合于石墨烯上,制备了聚吡咯/石墨烯修饰电极。并且采用几种方法对修饰电极的组装过程进行了表征。同时还考察了木犀草素在该电极上的伏安行为,在 pH3.0的磷酸盐缓冲溶液中,木犀草素出现一对形状良好的氧化还原峰,其氧化还原峰电位分别为0.441 V和0.343 V。利用该修饰电极对木犀草素进行检测,检测范围为5.0×10-9~7.0×10-7 mol/L,检出限为2.0×10-9 mol/L。利用该方法对药品中木犀草素的含量进行检测,获得了令人满意的结果。  第五章:将双标记单链 DNA(一端标记二茂铁,另一端标记巯基)组装到金电极表面,构建了新型的检测 ATP的传感器。当溶液中缺少ATP时,呈现较弱的电化学信号,当溶液中加入ATP时,其单链DNA的构型发生变化,使得二茂铁更接近电极表面,导致其电信号增强。在最好条件下,峰电流与ATP在1.0×10-9~1.0×10-4 mol/L浓度范围内成线性关系,检出限为1.0×10-10 mol/L。
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