本文關(guān)鍵詞：血紅素基復(fù)合材料的制備及其在電化學(xué)傳感中的應(yīng)用

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【摘要】：模擬酶是將天然酶的催化原理運(yùn)用到合成催化材料的設(shè)計(jì)中,通過(guò)化學(xué)手段制備的具有天然酶的高效專一性的新型催化劑,具有制備方法簡(jiǎn)單、成本低、易于大規(guī)模生成等優(yōu)點(diǎn)。這類材料在電化學(xué)中的應(yīng)用也受到了廣泛關(guān)注。血紅素是一種典型的具有類似酶的活性中心的催化材料,它屬于卟啉類化合物,是血紅蛋白、肌紅蛋白等的輔基,負(fù)責(zé)生物體內(nèi)電子和氧的轉(zhuǎn)移。血紅素分子中的四個(gè)吡咯環(huán)通過(guò)四個(gè)甲炔基相連形成的一個(gè)環(huán)形結(jié)構(gòu),Fe2+位于環(huán)中心,與吡咯環(huán)上的氮原子結(jié)合,形成4個(gè)配位鍵。將血紅素與其它納米材料相結(jié)合制備而成血紅素基納米復(fù)合材料,既可以保持血紅素良好的催化性能又具有增強(qiáng)的穩(wěn)定性和良好的催化性能,是一類具有潛在應(yīng)用的模擬酶材料,有望應(yīng)用于生物傳感領(lǐng)域。本研究基于血紅素優(yōu)良的模擬酶催化性質(zhì),研究了鋅摻雜的血紅素復(fù)合材料,血紅素-氧化石墨烯復(fù)合材料以及血紅素-氮化硼復(fù)合材料的制備及其在葡萄糖以及植物激素吲哚乙酸測(cè)定方面的應(yīng)用。1、鋅摻雜的血紅素復(fù)合材料的合成、表征及其在葡萄糖測(cè)定中的應(yīng)用。通過(guò)簡(jiǎn)單的水熱法,合成了鋅摻雜的血紅素復(fù)合材料,探討了葡萄糖氧化酶(GOD)在該復(fù)合材料上的固定及電化學(xué)響應(yīng)。研究表明該新型鋅摻雜的血紅素復(fù)合材料穩(wěn)定性好,能為GOD的固定提供良好的微環(huán)境,很好的保持了固定的GDO的生物活性。能作為模擬酶,促進(jìn)GOD和電極表面之間的電子傳遞。該復(fù)合材料修飾電極對(duì)葡萄糖檢測(cè)的線性范圍為5.0 μM-0.5 mM,檢出限為0.5 μM (S/N=3),相關(guān)系數(shù)R為0.998。結(jié)果表明鋅摻雜的血紅素復(fù)合材料提高了GOD對(duì)葡萄糖的選擇性及靈敏度,對(duì)實(shí)際樣品檢測(cè)的結(jié)果令人滿意。2、血紅素-氧化石墨烯復(fù)合材料的合成、表征及其在植物激素測(cè)定中的應(yīng)用。通過(guò)水熱法合成了血紅素-氧化石墨烯復(fù)合材料(Hemin/rGO),通過(guò)掃描電子顯微鏡、拉曼光譜以及紫外可見(jiàn)光譜對(duì)該復(fù)合材料進(jìn)行了表征。該材料具有過(guò)氧化物酶的性質(zhì),將該復(fù)合材料修飾到玻碳電極表面,在有氧的情況下能實(shí)現(xiàn)對(duì)吲哚乙酸的催化氧化。在磷酸鹽緩沖溶液體系中,利用電流時(shí)間曲線法,設(shè)計(jì)了一種方便、快速和低成本檢測(cè)植物激素吲哚乙酸(IAA)含量的新方法。該方法對(duì)IAA測(cè)定的線性范圍是0.1μM-0.185mM,相關(guān)系數(shù)R為0.999,檢測(cè)限為0.05μM,能用于實(shí)際樣品的檢測(cè),結(jié)果令人滿意。3、血紅素-氮化硼復(fù)合材料的合成、表征及其在植物激素測(cè)定中的應(yīng)用。利用水熱法合成了血紅素-氮化硼復(fù)合材料(Hemin/BN),利用該復(fù)合材料的擬過(guò)氧化物酶的性質(zhì),制備了一種能夠直接用于測(cè)定吲哚乙酸(IAA)的新型電化學(xué)生物傳感器。將制備的Hemin/BN復(fù)合材料修飾到玻碳電極表面,在有氧的條件下,利用電流時(shí)間曲線法,實(shí)現(xiàn)了對(duì)吲哚乙酸簡(jiǎn)單、快速、高選擇性的測(cè)定。該傳感器對(duì)IAA測(cè)定的線性范圍為0.5μM-0.08 mM,檢出限為0.15μM(S/N=3),相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.997。將該傳感器用于測(cè)定水果和果汁中的吲哚乙酸,結(jié)果令人滿意。
【關(guān)鍵詞】：電化學(xué) 血紅素 復(fù)合材料 氧化石墨烯 氮化硼 葡萄糖 吲哚乙酸
【學(xué)位授予單位】：揚(yáng)州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TS207.3;O657.1
【目錄】：

• 摘要2-4
• ABSTRACT4-9
• 第一章 前言9-26
• 1.1 概述9
• 1.2 血紅素簡(jiǎn)介9-10
• 1.3 卟啉類復(fù)合材料的制備10-13
• 1.3.1 高分子基卟啉復(fù)合材料的制備11-12
• 1.3.2 無(wú)機(jī)物/卟啉復(fù)合材料的制備12-13
• 1.4 卟啉類復(fù)合材料的應(yīng)用13-14
• 1.5 類石墨烯材料14-15
• 1.6 吲哚乙酸15-16
• 1.7 檢測(cè)吲哚乙酸的主要研究方法16-17
• 1.7.1 高效液相色譜法16
• 1.7.2 高效液相色譜-質(zhì)譜法16-17
• 1.7.3 電化學(xué)檢測(cè)法17
• 1.8 本文的主要研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)17-18
• 1.9 參考文獻(xiàn)18-26
• 第二章 鋅摻雜的血紅素復(fù)合材料的合成、表征及其在葡萄糖測(cè)定中的應(yīng)用26-45
• 2.1 前言26
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分26-30
• 2.2.1 主要試劑與儀器26-28
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)方法28-30
• 2.2.2.1 鋅摻雜的血紅素復(fù)合材料的合成28-29
• 2.2.2.2 基于鋅摻雜的血紅素的葡萄糖傳感器制備29-30
• 2.3 結(jié)果與討論30-41
• 2.3.1 鋅摻雜的血紅素復(fù)合材料的表征30-32
• 2.3.1.1 FTIR表征30-31
• 2.3.1.2 Hemin-Zn復(fù)合材料的SEM表征31
• 2.3.1.3 Hemin-Zn復(fù)合材料的TEM表征31-32
• 2.3.2 葡萄糖傳感器的電化學(xué)性能及表征32-33
• 2.3.3 掃速與pH對(duì)葡萄糖傳感器的影響33-35
• 2.3.4 葡萄糖傳感器測(cè)定條件的優(yōu)化35-37
• 2.3.4.1 電位對(duì)葡萄糖檢測(cè)的影響35-36
• 2.3.4.2 pH對(duì)葡萄糖檢測(cè)的影響36-37
• 2.3.5 葡萄糖傳感器對(duì)葡萄糖檢測(cè)的線性范圍及檢出限37-38
• 2.3.6 葡萄糖測(cè)定中的干擾實(shí)驗(yàn)38-39
• 2.3.7 修飾電極的穩(wěn)定性和重復(fù)性39-40
• 2.3.8 實(shí)際樣品的測(cè)定40-41
• 2.3.9 與其他文獻(xiàn)方法比較41
• 2.4 結(jié)論41-42
• 2.5 參考文獻(xiàn)42-45
• 第三章 血紅素-氧化石墨烯復(fù)合材料的合成、表征及其在吲哚乙酸測(cè)定中的應(yīng)用45-61
• 3.1 前言45
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分45-48
• 3.2.1 主要試劑與儀器45-46
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)方法46-48
• 3.2.2.1 血紅素-氧化石墨烯復(fù)合材料的合成46-47
• 3.2.2.2 基于血紅素-氧化石墨烯復(fù)合材料傳感器的制備47-48
• 3.3 結(jié)果與討論48-59
• 3.3.1 血紅素-氧化石墨烯復(fù)合材料的表征48-50
• 3.3.1.1 Hemin/rCO TEM表征分析48-49
• 3.3.1.2 Hemin/rGO 拉曼表征分析49-50
• 3.3.1.3 Hemin/rGO UV-vis表征分析50
• 3.3.2 Hemin/rGO傳感器的電化學(xué)性能及表征50-51
• 3.3.3 掃速與pH對(duì)Hemin/rGO傳感器的影響51-53
• 3.3.4 Hemin/rGO傳感器對(duì)IAA檢測(cè)條件的優(yōu)化53-55
• 3.3.4.1 電位對(duì)IAA檢測(cè)的影響53-54
• 3.3.4.2 pH對(duì)IAA檢測(cè)的影響54-55
• 3.3.5 Hemin/rGO傳感器對(duì)IAA檢測(cè)的線性范圍及檢出限55-56
• 3.3.6 IAA測(cè)定中的干擾實(shí)驗(yàn)56-57
• 3.3.7 修飾電極的穩(wěn)定性和重復(fù)性57-58
• 3.3.8 實(shí)際樣品的測(cè)定58-59
• 3.4 結(jié)論59
• 3.5 參考文獻(xiàn)59-61
• 第四章 血紅素-氮化硼復(fù)合材料的合成、表征及其在植物激素測(cè)定中的應(yīng)用61-76
• 4.1 前言61
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分61-63
• 4.2.1 主要試劑與儀器61-62
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)方法62-63
• 4.2.2.1 血紅素-氮化硼復(fù)合材料的合成62-63
• 4.2.2.2 基于血紅素-氮化硼復(fù)合材料傳感器的制備63
• 4.3 結(jié)果與討論63-74
• 4.3.1 血紅素-氮化硼復(fù)合材料的表征63-65
• 4.3.1.1 Hemin/BN SEM表征分析63-64
• 4.3.1.2 Hemin/BN UV-vis表征分析64-65
• 4.3.1.2 Hemin/BN FTIR表征分析65
• 4.3.2 Hemin/BN傳感器的電化學(xué)性能及表征65-66
• 4.3.3 掃速與pH對(duì)Hemin/BN傳感器的影響66-68
• 4.3.4 Hemin/BN傳感器對(duì)IAA檢測(cè)條件的優(yōu)化68-70
• 4.3.4.1 電位對(duì)IAA檢測(cè)的影響68-69
• 4.3.4.2 pH對(duì)IAA檢測(cè)的影響69-70
• 4.3.5 Hemin/BN傳感器對(duì)IAA檢測(cè)的線性范圍及檢出限70-71
• 4.3.6 IAA測(cè)定中的干擾實(shí)驗(yàn)71-72
• 4.3.7 修飾電極的穩(wěn)定性和重復(fù)性72-73
• 4.3.8 實(shí)際樣品的測(cè)定73-74
• 4.4 結(jié)論74
• 4.5 參考文獻(xiàn)74-76
• 第五章 結(jié)論76-77
• 碩士研究生期間發(fā)表的論文77-78
• 致謝78-79

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 王明月;;高效液相色譜法測(cè)定發(fā)酵液中的吲哚乙酸含量[J];熱帶農(nóng)業(yè)工程;2009年05期

，

本文編號(hào)：633463