有序介孔碳修饰电极在电化学生物传感器中的应用研究

摘要

有序介孔碳具有巨大的表面积、狭窄的孔径分布、规则的孔道排列等特点,使其在生物医药领域显示了广泛的应用前景,因此受到越来越多的关注。本文中我们采用XRD、TEM、SEM和N2吸附技术对所得的碳材料进行了形态表征。
　　 首先,我们采用电化学方法将吩噻嗪染料天青B(AB)聚合到有序介孔碳(OMC)修饰的玻碳电极(GCE)表面,制得聚天青B／有序介孔碳复合材料(PAB／OME／GCE)修饰电极,并且用循环伏安法和扫描电子显微镜等手段对所得的新纳米复合材料进行表征。结果显示,将该纳米复合材料应用于NADH的电化学催化显示出了良好的性能,将电位降低到+0.045 V,线性范围为3.00～1000μM,检出限达到0.10μM。该NADH传感器能有效降低检测过程中的过电位并成功消除尿酸、多巴胺和抗坏血酸的干扰。我们用相同的方法对OMC／GCE和PAB／GCE电极做了比较,结果表明这种新的纳米复合材料显示出更好的电活性、选择性以及线性范围。
　　 其次,我们采用浸渍法将葡萄糖氧化酶(GOD)吸附在有序介孔碳修饰的电极表面(GOD／OMC／GCE),然后又在其表面覆盖了一层二茂铁丙酮溶液,最终成功构建了一种新的电流型葡萄糖生物传感器。结果表明,该修饰电极Fc／GOD／OMC／GCE对葡萄糖有很好的电催化活性,对葡萄糖的检测线性范围为5.00μM～10.00 mM,检出限为1.03±O.15μM(S／N=3)。同时对该修饰电极的选择性与稳定性也做了讨论。

目录

文摘

英文文摘

第一章 文献综述

1.1 生物传感器

1.1.1 生物传感器的分类

1.1.2 生物传感器的应用

1.2 酶生物传感器

1.2.1 酶生物传感器的分类

1.2.2 生物功能物质的固定化

1.3 介孔材料

1.3.1 介孔材料的定义和分类

1.3.2 介孔材料的特点

1.3.3 有序介孔碳及其合成

1.3.4 介孔材料的蛋白质/酶组装

1.4 有序介孔碳在生物传感器中的应用

1.5 本工作的意义

参考文献

第二章 聚天青B/有序介孔碳复合材料修饰电极对NADH的电催化研究

2.1 前言

2.2 实验部分

2.2.1 试剂与仪器

2.2.2 OMC的合成

2.2.3 天青B的结构

2.2.4 修饰电极的制备

2.3 结果与讨论

2.3.1 OMC与PAB/OMC的表征

2.3.2 AB在OMC修饰电极上的电化学聚合

2.3.3 扫速对PAB/OMC/GCE修饰电极的影响

2.3.4 pH对PAB/OMC/GCE修饰电极的影响

2.3.5 PAB/OMC/GCE修饰电极催化氧化NADH

2.3.6 PAB/OMC/GCE修饰电极对NADH的计时电流响应

2.3.7 PAB/OMC/GCE修饰电极的干扰试验

2.3.8 PAB/OMC修饰电极的重现性和稳定性

2.4 小结

参考文献

第三章 基于葡萄糖氧化酶/有序介孔碳复合材料的葡萄糖生物传感器

3.1 前言

3.2 实验部分

3.2.1 试剂与仪器

3.2.2 OMC的合成

3.2.3 修饰电极的制备

3.3 结果与讨论

3.3.1 有序介孔碳的表征

3.3.2 OMC/GCE的电化学行为

3.3.3 Fc/GOD/OMC/GCE的电化学行为

3.3.4 扫速对Fc/GOD/OMC/GCE的影响

3.3.5 pH对Fc/GOD/OMC/GCE的影响

3.3.6 Fc/GOD/OMC/GCE对葡萄糖的催化氧化

3.3.7 Fe/GOD/OMC/GCE修饰电极的稳定性和选择性

4.4 小结

参考文献

致谢

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