【摘要】：電化學傳感器作為傳感器中的重要分支,由于具有操作簡單、選擇性好、可原位檢測、價格低廉、易微型化等優(yōu)點,成為當代分析科學的重要研究方向之一,并廣泛應用在生物技術、食品工業(yè)、臨床檢測、醫(yī)藥工業(yè)、生物醫(yī)學、環(huán)境分析和軍事醫(yī)學領域。生物小分子由于具有無毒性、易被降解、富含活性基團及良好的電催化活性等優(yōu)點,在電化學傳感器領域中應用前景廣泛。例如,胸腺嘧啶、植酸、半胱氨酸、殼聚糖等生物小分子,常被用于重金屬離子、多巴胺和葡萄糖等電化學生物傳感器的構建。本論文主要包括以下兩個方面:基于胸腺嘧啶(堿基T)與汞離子形成的T-Hg2+-T結構,構建汞離子電化學傳感器;鑒于植酸富含磷酸基團,具有快速的電子遷移速率以及良好的導電性等諸多優(yōu)勢,通過構建植酸納米復合材料修飾電極,實現(xiàn)銅離子和多巴胺的電化學檢測。主要研究內(nèi)容及實驗結果如下:(1)基于T-Hg2+-T結構修飾電極的汞離子電化學傳感器以還原氧化石墨烯/金納米粒子為基體,采用共價鍵合法將堿基T固定在金納米粒子表面,制備汞離子電化學傳感器,并利用全反射紅外光譜、掃描電鏡、循環(huán)伏安法和交流阻抗法等對修飾電極進行表征。當汞離子存在時,修飾電極上的堿基T可以與汞離子發(fā)生反應,形成T-Hg2+-T結構,達到對汞離子特異性結合的目的。采用三電極體系,示差脈沖伏安法為檢測手段,實現(xiàn)汞離子電化學檢測。結果顯示:該修飾電極對汞離子具有較高的選擇性及靈敏度,較寬的檢測范圍(10ng L-1～1.0μg L-1)和較低的檢測限(1.5 ng L-1)。此外,該修飾電極還可以用于實際樣品中汞離子含量的測定,且具有較好的回收率。(2)植酸/氧化石墨烯復合材料用于多巴胺的電化學檢測首先借助于Hummer法合成出氧化石墨烯,然后通過植酸與氧化石墨烯之間的π-π相互作用制備其復合材料,并借助于全反射紅外光譜及掃描電鏡進行表征。以植酸/氧化石墨烯修飾的玻碳電極為工作電極,利用示差脈沖伏安法,用于多巴胺的電化學檢測。結果表明:該多巴胺電化學傳感器具有較低的檢測限和較寬的線性范圍。此外,在抗壞血酸和尿酸存在下,該修飾電極可選擇性檢測多巴胺,且展現(xiàn)出良好的重復性和穩(wěn)定性。在實際樣品的多巴胺含量檢測過程中,獲得較為滿意的結果。(3)植酸摻雜的聚吡咯納米線的合成及銅離子電化學傳感器的構建利用植酸與聚吡咯納米線之間的靜電吸附作用,制備其復合材料,并利用示差脈沖伏安法實現(xiàn)對痕量銅離子的電化學檢測。結果表明:通過對比不同修飾電極對銅離子的電化學傳感性能,植酸/聚吡咯納米線/玻碳修飾電極呈現(xiàn)出較好的選擇性和靈敏度。該修飾電極對銅離子的電化學檢測線性范圍是10～60 μg L-1,檢測限為3.3μg L-1。該電化學傳感器不僅具有較好的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性,而且可用于水樣中的銅離子檢測。
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：O657.1

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