發(fā)布時(shí)間：2020-11-04 11:28

　　 基于絲網(wǎng)印刷技術(shù)制備絲網(wǎng)印刷碳漿電極具有速度快、可批量生產(chǎn)且制作成本較低等特點(diǎn),在電化學(xué)傳感領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。然而,采用傳統(tǒng)石墨粉碳漿制備的絲網(wǎng)印刷電極難以滿(mǎn)足高靈敏電化學(xué)傳感檢測(cè)的要求,有必要對(duì)絲網(wǎng)印刷碳漿電極進(jìn)行修飾改性,以提高電極的電化學(xué)性能。本論文利用納米材料和導(dǎo)電聚合物制備了改性絲網(wǎng)印刷碳漿(CP)電極,將其用作有機(jī)電化學(xué)晶體管(OECTs)柵極和傳統(tǒng)三電極體系的工作電極,開(kāi)展了基于OECTs的納米材料影響細(xì)胞活性研究和重金屬離子(鉛和鎘)的溶出伏安法檢測(cè)研究。主要工作如下:1.以石墨粉碳漿Electrodag 581ss為基礎(chǔ),在PET基底上制備了CP電極,將其用作OECTs源、漏極和柵極基底;利用聚3,4-乙基二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)作為半導(dǎo)體材料,制備了 OECTs器件。在CP柵極表面修飾MWCNTs并電沉積Pt NPs,獲得了 Pt NPs/MWCNTs/CP改性絲網(wǎng)印刷電極。詳細(xì)研究了 OECTs在細(xì)胞培養(yǎng)介質(zhì)(RPMI 1640)中的響應(yīng)特性。結(jié)果表明:修飾MWCNTs和PtNPs極大提高了 CP電極電化學(xué)性能(電子轉(zhuǎn)移電阻約380 Ω);以此電極作為OECTs器件柵極在PBS和RPMI 1640中有靈敏的調(diào)控特性;且器件在RPMI1640中具有較好的測(cè)試穩(wěn)定性。OECTs源漏電流-時(shí)間(IDS-t)測(cè)試表明RPMI 1640中電活性物質(zhì)可導(dǎo)致IDS改變。但以RPMI1640為電解液時(shí),此種干擾可作為背景電流扣除。2.將上述OECTs器件與Transwell結(jié)合,利用OECTs檢測(cè)Transwell中HeLa細(xì)胞受fMLP多肽誘導(dǎo)所產(chǎn)生的H202,以實(shí)現(xiàn)基于OECTs的細(xì)胞活性檢測(cè);對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)間和接種數(shù)目等進(jìn)行了優(yōu)化。利用此方法評(píng)價(jià)了 AuNPs和石墨烯對(duì)HeLa細(xì)胞活性的影響;并與WST-8檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行了比較。結(jié)果表明:以PtNPs/MWCNTs/CP電極作為OECTs柵極對(duì)H202響應(yīng)靈敏;在優(yōu)化的條件下,HeLa細(xì)胞與一定濃度Au NPs或石墨烯共培養(yǎng)后,OECTs源漏電流絕對(duì)值降低,說(shuō)明HeLa細(xì)胞活性減小。這與WST-8實(shí)驗(yàn)結(jié)果趨勢(shì)一致,說(shuō)明OECTs與Transwell結(jié)合可用于評(píng)價(jià)納米材料對(duì)細(xì)胞活性的影響。3.利用MWCNTs和PEDOT:PSS對(duì)碳漿進(jìn)行改性,制備了改性碳漿絲網(wǎng)印刷電極,對(duì)MWCNTs摻雜量進(jìn)行了優(yōu)化。采用循環(huán)伏安法(CV)對(duì)此改性電極的電化學(xué)性能進(jìn)行了表征。將MWCNTs-PEDOT:PSS/CP電極用于鉛和鎘重金屬離子的溶出伏安檢測(cè),對(duì)檢測(cè)條件如pH值和差分脈沖伏安參數(shù)等進(jìn)行了優(yōu)化。結(jié)果表明:在優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)條件下,此改性電極的氧化/還原峰電位差約為160 mV(以鐵氰化鉀/亞鐵氰化鉀為探針);且CV測(cè)試穩(wěn)定性好。鉛離子的檢測(cè)線(xiàn)性范圍為0.1μgL-1～80μgL-1(R2 = 0.9991),檢測(cè)下限為0.043μg L-1,靈敏度為0.06917μA μg-1 L;鎘離子的檢測(cè)線(xiàn)性范圍為2μtg L-1～50μgL-1(R2 = 0.9902),檢測(cè)下限為0.44μgL-1,靈敏度為 0.04061 μAμg-1 L。
【學(xué)位單位】：湖南師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：O657.1
【部分圖文】：

４Ｊ．５?ＰＪＥＤＯＴ：ＰＳＳ和ＭＷＣＮＴｓ共改性ＣＰ工作電極對(duì)鉛和鎘離子的檢??測(cè)??圖４－６為鉛和鎘的差分脈沖陽(yáng)極溶出伏安圖。如圖所示，在沉積電位為－１．１??Ｖ，振幅為０．０５?ｓ，脈沖寬度為０．０５?ｓ，脈沖時(shí)間為０．２?ｓ，沉積時(shí)間為５００?ｓ，醋??４３??
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 金萍;代昭;郭文娟;陳廣平;;金納米粒子組裝體的連續(xù)離散型納米結(jié)構(gòu)控制[J];高等學(xué)�；瘜W(xué)學(xué)報(bào);2015年05期

2 徐永紅;霍丹群;法煥寶;楊眉;侯長(zhǎng)軍;;納米金-卟啉復(fù)合傳感陣列快速識(shí)別肺癌患者呼氣中的有機(jī)小分子[J];高等學(xué)�；瘜W(xué)學(xué)報(bào);2015年02期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 郭翔;基于有機(jī)電化學(xué)晶體管的腫瘤細(xì)胞傳感研究[D];湖南師范大學(xué);2016年

本文編號(hào)：2870034