有序介孔碳/金纳米粒子复合材料在生物传感器中的应用

来源 :东北师范大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:yufengjin
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近年来,金纳米粒子因其自身独特的电化学性质和良好的生物兼容性,在电催化和生物传感器领域得到广泛的研究。有序介孔碳是一种新型的碳材料,由于它具有较大的比表面积、规则有序的孔道、化学惰性等性质,逐渐成为电化学和传感器领域的研究热点之一。基于金纳米粒子和有序介孔碳材料的优点,本文首次用不同的的方法将它们复合在一起,并展开了以下两方面的研究工作:1.我们用一种简便可控的电化学沉积方法把金纳米粒子直接吸附在有序介孔碳上。用SEM、XRD、XPS表征了金纳米粒子的特征。然后,我们用金纳米粒子有序介孔碳复合材料修饰的玻碳电极构建了无酶的过氧化氢传感器。该传感器显示了短的响应时间(2.5s)、宽的线性范围2.0×10-6-3.92×10-3M (R=0.999)、低的检测限0.49μM (S/N=3)、良好的重现性和长期稳定性。这些性质可能归功于有序介孔碳和金纳米粒子的协同效应。2.我们利用一步化学还原法合成了金纳米粒子与有序介孔碳的复合材料。因为有序介孔碳具有大的比表面积以及它和金纳米粒子良好的生物兼容性,我们将葡萄糖氧化酶固定在有序介孔碳/金纳米复合材料修饰的玻碳电极上,构建了一个葡萄糖传感器,实现了葡萄糖氧化酶与修饰电极之间的直接电子转移。在此修饰电极上葡萄糖氧化酶的电子转移速率常数和米氏表观常数分别是5.03 s-1和0.6 mM.。该葡萄糖传感器检测葡萄糖的线性范围是0.05-20.0 mM;它还具有良好的重现性和稳定性且可以忽略抗坏血酸和尿酸的干扰。
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