聚苯胺/金纳米复合材料的制备及其应用

摘要

本论文制备了新型AuNPs/PANI/pDA复合材料，建立了基于PANI纳米复合材料的高性能传感平台；通过简单的一步化学氧化法合成AuNPs@PANI核壳纳米材料，以其构筑了新型AuNPs@PANI/CS/GCE电化学传感器，实现了对抗坏血酸(AA)和多巴胺(DA)的同时测定；合成了SiO2@AuNPs@PANI三层纳米复合物，构筑了高灵敏度高选择性荧光开信号检测Hg2+的传感平台。
　　1、在聚乙烯吡咯烷酮的存在下，以聚多巴胺(pDA)和苯胺为还原剂，HAuCl4作双氧化剂，合成了一种新型AuNPs/PANI/pDA复合材料。在中性溶液中，所制备的复合材料表现出良好的氧化还原活性。研究了AuNPs/PANI/pDA复合物修饰电极对抗坏血酸(AA)的催化行为，建立了基于PANI复合材料的高性能传感平台。
　　2、提出一种合成具有良好电活性的AuNPs@PANI核壳材料的简单有效方法。以HAuCl4为氧化剂，AuNPs粒子作为种子，通过一步化学氧化法制备AuNPs@PANI材料。该材料在中性环境甚至是偏碱性环境中具有良好的氧化还原活性，所构筑的AuNPs@PANI/CS/GCE电化学传感器对DA和AA有良好的电催化活性，降低了DA和AA的氧化电位，实现了DA和AA的同时测定。
　　3、以AuNPs修饰的SiO2为种子，制备了以SiO2为内层、AuNPs为中间层、PANI为外层的新型三层纳米复合物，构筑了超灵敏检测Hg2+的荧光开信号传感平台。荧光探针修饰的单链DNA(ssDNA)通过π-π堆积作用吸附到SiO2@AuNPs@PANI表面，导致荧光猝灭。当体系中存在Hg2+时，T-Hg2+-T作用引导探针形成发卡结构，使得ssDNA从复合物表面脱落下来，荧光恢复，实现超灵敏检测Hg2+。
　　4、硫堇(TH)作为含氨基化合物的代表，高碘酸盐氧化CS形成富含醛基的电极表面，利用醛基与TH的氨基之间发生西夫碱反应，实现了TH的有效固定。提出了一种新的CS-TH传感平台，并进一步考察该修饰电极在过氧化氢传感器中的应用。

目录

文摘

英文文摘

第一章 引言

1.1 纳米聚苯胺

1.1.1 聚苯胺纳米纤维

1.1.2 聚苯胺纳米管

1.1.3 聚苯胺纳米中空胶囊

1.2 聚苯胺/金属纳米粒子复合物

1.2.1 聚苯胺/金属纳米粒子复合物的制备

1.2.2 聚苯胺/金属纳米粒子复合物的应用

1.3 纳米金的制备及应用

1.3.1 纳米金的制备

1.3.2 纳米金的应用

1.4 立题依据

参考文献

第二章 基于高电活性金纳米粒子/聚苯胺/聚多巴胺复合物构筑电化学传感平台研究

2.1 引言

2.2 实验部分

2.2.1 试剂

2.2.2 仪器及设备

2.2.3 AuNPs/PANI/pDA复合物修饰电极的制备

2.2.4 AA传感器的表征

2.3 结果与讨论

2.3.1 AuNPs/PANI/pDA复合物的形貌表征

2.3.2 AuNPs/PANI/pDA复合材料修饰电极的制备及其电化学行为

2.3.3 传感器对AA的电催化氧化行为

2.3.4 pH对传感器的影响

2.3.5 传感器对AA的电流响应测定

2.3.6 传感器的稳定性与重现性

2.3.7 干扰实验和实际样品分析

2.4 本章小结

参考文献

第三章 基于金纳米粒子/聚苯胺核壳纳米复合物修饰电极同时检测多巴胺和抗坏血酸

3.1 引言

3.2 实验部分

3.2.1 试剂

3.2.2 仪器与设备

3.2.3 胶束法合成AuNPs@PANI核壳纳米粒子

3.2.4 生物传感器的制备

3.2.5 材料及传感器的表征

3.3 结果与讨论

3.3.1 AuNPs@PANI的形貌表征

3.3.2 AuNPs@PANI的UV-Vis表征

3.3.3 AuNPs@PANI核壳纳米粒子的的电化学表征

3.4 结果与讨论

3.4.1 测定DA和AA的DPV

3.4.2 AA和DA的选择性测定

3.4.3 DA和AA的同时测定

3.5 传感器的重现性和稳定性

3.6 分析应用

3.7 本章小结

参考文献

第四章 基于三层二氧化硅/金纳米粒子/聚苯胺纳米复合物高选择性高灵敏度荧光开信号检测汞离子

4.1 引言

4.2 实验部分

4.2.1 试剂

4.2.2 仪器及设备

4.2.3 三层SiO2@AuNPs@PANI复合物的制备

4.2.4 Hg2+检测

4.2.5 实际水样分析

4.3 结果与讨论

4.3.1 SiO2@AuNPs@PANI的合成机制

4.3.2 SiO2@AuNPs@PANI复合物的形态表征

4.3.3 SiO2@AuNPs@PANI复合物的UV-vis表征

4.3.4 选择性的灵敏的测定Hg2+

4.3.5 实际水样品中测定Hg2+

4.4 本章小结

参考文献

第五章 基于高碘酸氧化壳聚糖构筑新的生物传感平台

5.1 引言

5.2 实验部分

5.2.1 试剂

5.2.2 仪器及设备

5.2.3 玻碳电极上组装高碘酸氧化的CS，固定TH

5.2.4 生物传感器的制备

5.3 结果与讨论

5.3.1 TH固定在高碘酸盐氧化CS的玻碳电极表面

5.3.2 传感器的电化学表征

5.3.3 pH和应用电位的优化

5.3.4 生物传感器对H2O2的电流响应测定

5.3.5 H2O2传感器的干扰性、重现性和稳定性

5.4 本章小结

参考文献

结论

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文