邻苯二酚紫基碳纳米管增强型传感器催化研究及其应用

摘要

(1)邻苯二酚紫(PCV)通过连续循环伏安法电沉积于单壁碳纳米管(SWCNTs)修饰的玻碳电极(GCE)上，电位范围为0～0.9V(vs.SCE)。所制备的GCE/SWCNTs/PCV修饰电极具有增强型电化学表面控制行为。PCV在GCE/SWCNTs上的表面覆盖度约为在GCE上所得的24.5倍，分别是2.7×10-10和1.1×10-11molcm-2。由于酸化预处理过的单壁碳纳米管和邻苯二酚紫作用具有的显著的协同效应，GCE/SWCNTs/PCV在0.3V对肼的氧化具有突出的电催化活性，电流响应速度很快(＜2s)和宽的线性检测范围(150nM～0.4mM)，良好地灵敏度（281mAM-1cm-2）以及在信噪比为3时，低的检测限(150nM)。此传感器已成功的应用于检测水体中和香烟样品中的肼，并具有良好的准确度和精密度。此外，形貌和润湿性的表征也分别通过扫描电子显微镜(SEM)和光学接触角仪得到。
　　(2)利用SPR（电化学表面等离子共振）技术系统地研究了PCV电化学沉积的行为。随后，我们将氧化还原媒介PCV电沉积于SWCNTs修饰的铅笔石墨电极(PGE)表面。由于酸化预处理过的SWCNTs和PCV的协同作用，PGE/SWCNTs/PCV修饰电极在低电位下(0.2Vvs.SCE)对NADH氧化显示出了卓越的电催化活性，有着快速的电流响应(＜10s)，线性范围宽(1.3μM～280μM)，良好的灵敏度（146.2μAmM-1cm-2）以及在信噪比为3时有着低的检测限(1.3μM)。因此，通过戊二醛/牛血清蛋白交联法，这种修饰电极PGE/SWCNTs/PCV可被进一步被用来构建成基于乙醇脱氢酶的高灵敏和经济型的乙醇生物传感器。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 生物传感器概述

1．1．1 酶电极生物传感器

1．1．2 无酶生物传感器

1．2 介体型生物传感器的研究

1．2．1 电子媒介体的性质

1．2．2 电子媒介体的类型

1．2．3 电子媒介体的固定

1．3 碳纳米管的应用

1．3．1 碳纳米管的发现

1．3．2 碳纳米管的结构

1．3．3 碳纳米管的性质

1．3．4 碳纳米管的合成与功能化

1．3．5 碳纳米管修饰媒介体电极

1．4 本文立题依据及研究内容

2 GCE／SWCNTs／PCV修饰电极性能研究及其对环境中水合肼的超灵敏检测

2．1 引言

2．2 实验内容

2．2．1 试剂

2．2．2 仪器与方法

2．2．3 修饰电极制备

2．2．4 水样中肼的检测分析

2．3 实验结果与讨论

2．3．1 PCV性质研究

2．3．2 电化学沉积PCV

2．3．3 表面特征

2．3．4 GCE／SWCNTs／PCV的电化学行为

2．3．5 构建的肼传感器的分析性能

2．3．6 在实际样品分析中的应用

3 PGE／SWCNTs／PCV修饰电极性能研究及其在低电位下灵敏检测NADH和乙醇

3．1 引言

3．2 实验内容

3．2．1 试剂

3．2．2 仪器与方法

3．2．3 修饰电极制备

3．2．4 乙醇生物传感器的制备

3．3 结果与讨论

3．3．1 ESPR测量PCV电沉积

3．3．2 表面特征

3．3．3 修饰电极催化氧化NADH

3．3．4 电化学分析乙醇的催化氧化

结论

致谢

参考文献

附录