银纳米颗粒的制备及在电化学传感器中的应用

摘要

电化学传感器是分析化学领域的一个研究热点,本论文基于电沉积到聚二茂铁硅烷(PFS)-DNA网络膜上的银纳米颗粒(AgNPs)、电沉积到DNA-MWCNTs复合材料多孔状结构上的银纳米颗粒和电沉积到聚邻苯二胺(PoPD)膜上的银纳米颗粒开展了相关的电化学传感器研究工作。具体工作分为以下三个方面:
　　 1.第一部分研究了在三维的PFS-DNA网络上直接电沉积制备三维银纳米网络,从而构筑新型的过氧化氢(H2O2)传感器。PFS和DNA能够形成三维孔状结构,因此能显著地促进电子与电解质离子间的转移,这是非常重要的。与以前的报道相比,此方法构筑的电极对H2O2的还原有更好的电催化作用。AgNPs/(PFS-DNA)n/GCE的电化学行为受很多因素影响,如PFS-DNA的层数、电沉积银时间和电解质溶液的pH值等。其中DNA起到了吸附固定PFS和促进电子传输的作用。
　　 2.第二部分考察了在DNA-MWCNTs复合材料修饰的玻碳电极上电沉积制备银纳米粒子及其作为H2O2传感器的应用。扫描电子显微镜实验结果发现,构筑在DNA-MWCNTs复合材料修饰的玻碳电极上的银纳米颗粒小且分布均匀。DNA-MWCNTs多孔状结构可以控制AgNPs的生长,并使AgNPs分布均匀。电化学实验结果表明,制备的银纳米粒子对H2O2有很好的催化还原能力,可以作为一个很好的H2O2传感器。此催化活性归因于DNA-MWCNTs孔状结构控制生成了大小和分布均一的银纳米粒子,因此相应的催化活性与DNA和MWCNTs的体积比、沉积时间和缓冲溶液的pH值有关。
　　 3.第三部分利用电化学聚合形成的PoPD三维多孔状结构控制电沉积银纳米颗粒制备新型H2O2传感器。首先,将聚邻苯二胺电聚合在玻碳电极表面上,形成PoPD多孔状网络膜;然后,在PoPD修饰的玻碳电极上电沉积制备银纳米颗粒形成H2O2传感器。此方法制备的传感器对H2O2的还原有很好的催化活性,其归结于PoPD形成的多孔状网络结构控制了银纳米颗粒的生长从而得到了大小和分布均一的银纳米粒子。