本文關鍵詞：超氧陰離子及過氧化氫無酶型電化學傳感器的研究

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【摘要】：活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)主要指氧或含氧的高反應活性分子,當生物體內(nèi)ROS濃度超過正常的生理水平時,將會造成氧化損傷,細胞將會失去其正常的生理功能,引發(fā)各類疾病。而超氧陰離子(O2-)及過氧化氫(H2O2)是ROS的最初來源,因此,檢測生物體內(nèi)的O2-和H2O2在疾病的診斷和治療方面意義重大。電化學傳感器由于其穩(wěn)定性好、靈敏度高、響應快速、設備簡單、易于操作、價格低廉,能進行在線連續(xù)監(jiān)測等優(yōu)點,已被應用于生物分析、環(huán)境保護、臨床醫(yī)學、食品檢測等領域。而電極上的修飾材料與電化學傳感器的性能密切相關,所以,為了改善電化學傳感器的性能,探求合適的電極修飾材料一直是研究的熱門。將納米材料應用于電化學中,很好的改善了電化學傳感器的靈敏度、重現(xiàn)性和穩(wěn)定性等性能,因此,納米材料或其復合材料構建的電化學傳感器已成為新一代電化學傳感器的研究熱點�；谝陨戏治�,本文構建了幾種電化學傳感器,研究內(nèi)容如下：(1)通過電化學方法將鉑納米粒子(PtNPs)和普魯士藍(PB)固定到多壁碳納米管(MWCNTs)修飾的玻碳電極(GCE)表面成功構建了一種H2O2無酶型電化學傳感器。研究了其對H2O2的電催化還原能力。結果表明,在工作電位為-0.05 V時,所制備的傳感器對H2O2具有優(yōu)良的電催化還原能力,響應快,這主要歸因于PB. PtNP和MWCNTs三者的協(xié)同作用。在5～4205 μM濃度范圍內(nèi),H2O2的還原電流與其濃度呈線性關系,靈敏度為758 μA·mM-1·cm-2,檢出限為0.30μM (S/N=3)。(2)利用電化學還原法在電極表面沉積相互交錯類“絲帶狀”褶皺結構的石墨烯,再采用脈沖電沉積法在其表面沉積了一層PtRuCu三元合金納米粒子,成功構建了O：-無酶型電化學傳感器。通過SEM對其進行了表征,并用CV、EIS及i-t研究了其對O2-的電化學還原性能。結果表明,所制備的傳感器由于ERGO與PtRuCu三元合金納米粒子的協(xié)同效應對O2·-的檢測具有高的靈敏度,寬的線性范圍,好的選擇性及重現(xiàn)性等優(yōu)點。(3)在MWCNTs修飾的GCE表面直接電聚合摻雜電活性物質的聚乙烯二氧噻吩(PEDOT-Fe(CN)64-),并在其表面脈沖沉積金納米粒子(AuNPs),成功構建了O2-無酶型電化學傳感器。采用SEM對其的形貌進行了表征,并用CV、EIS和i-t考察了O2-在該復合材料修飾電極上的電化學行為,并對電極的修飾及O2-檢測條件進行了優(yōu)化。結果顯示,AuNPs/PEDOT-Fe(CN)64-/MWCNTs復合材料不僅有效的降低了O2-的過電位,而且還增大了的其還原電流。
【關鍵詞】：無酶型電化學傳感器 納米材料 活性氧 超氧陰離子 過氧化氫
【學位授予單位】：河北科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O657.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-24
• 1.1 活性氧的概述10-15
• 1.1.1 活性氧的性質及生成方式10-12
• 1.1.2 活性氧的危害12
• 1.1.3 活性氧的清除12-13
• 1.1.4 活性氧的檢測13-15
• 1.2 傳感器的概述15-19
• 1.2.1 電化學傳感器的原理及分類15-16
• 1.2.2 電化學傳感器的應用領域16
• 1.2.3 超氧陰離子電化學傳感器16-18
• 1.2.4 過氧化氫電化學傳感器18-19
• 1.3 納米材料在電化學傳感器中的應用19-22
• 1.3.1 碳納米管在電化學傳感器中的應用19-20
• 1.3.2 墨烯在電化學傳感器中的應用20-21
• 1.3.3 金屬納米粒子在電化學傳感器中的應用21
• 1.3.4 普魯士藍在電化學傳感器中的應用21-22
• 1.3.5 聚合物在電化學傳感器中的應用22
• 1.4 本課題的研究背景及研究內(nèi)容22-24
• 第2章 基于PB/PtNPs/MWCNTs復合材料的過氧化氫無酶型電化學傳感器研究24-36
• 2.1 引言24-25
• 2.2 實驗部分25-27
• 2.2.1 實驗藥品25-26
• 2.2.2 實驗儀器26
• 2.2.3 修飾電極的制備26-27
• 2.2.4 電化學測量27
• 2.3 結果與討論27-35
• 2.3.1 修飾電極的電化學性能27-30
• 2.3.2 修飾電極對H_2O_2的電化學行為30-31
• 2.3.3 實驗條件的優(yōu)化31-33
• 2.3.4 修飾電極的線性范圍和檢出限33-34
• 2.3.5 修飾電極的選擇性、重現(xiàn)性和穩(wěn)定性34-35
• 2.4 本章小結35-36
• 第3章 基于PtRuCu/ERGO復合材料的超氧陰離子無酶型電化學傳感器研究36-50
• 3.1 引言36-37
• 3.2 實驗部分37-39
• 3.2.1 實驗藥品37-38
• 3.2.2 實驗儀器38
• 3.2.3 修飾電極的制備38-39
• 3.2.4 電化學測試39
• 3.3 結果與討論39-48
• 3.3.1 修飾電極的形貌表征39
• 3.3.2 修飾電極的電化學性能39-42
• 3.3.3 不同修飾電極對超氧陰離子的電化學行為42-43
• 3.3.4 PtRuCu/ERGO/GCE制備條件的優(yōu)化43-44
• 3.3.5 PtRuCu/ERGO/GCE檢測條件的優(yōu)化44-46
• 3.3.6 修飾電極的線性范圍和檢出限46-47
• 3.3.7 修飾電極的選擇性、重現(xiàn)性和穩(wěn)定性47-48
• 3.4 本章小結48-50
• 第4章 基于AuNPs/PEDOT-Fe(CN)_6~(4-)/MWCNTs/GCE的超氧陰離子無酶型電化學傳感器50-68
• 4.1 引言50-51
• 4.2 實驗部分51-54
• 4.2.1 實驗藥品51-52
• 4.2.2 實驗儀器52
• 4.2.3 修飾電極的制備52-53
• 4.2.4 電化學測試53-54
• 4.3 結果與討論54-66
• 4.3.1 修飾電極的形貌表征54-55
• 4.3.2 修飾電極的電化學性能55-57
• 4.3.3 修飾電極對超氧陰離子的電化學行為57-59
• 4.3.4 AuNPs/PEDOT-Fe(CN)_6~(4-)/MWCNTs/GCE制備條件的優(yōu)化59-61
• 4.3.5 AuNPs/PEDOT-Fe(CN)_6~(4-)/MWCNTs/GCE檢測條件的優(yōu)化61-64
• 4.3.6 修飾電極的線性范圍和檢出限64-65
• 4.3.7 修飾電極的選擇性、重現(xiàn)性和穩(wěn)定性65-66
• 4.4 本章小結66-68
• 結論68-70
• 參考文獻70-80
• 攻讀碩士學位期間所發(fā)表的論文80-82
• 致謝82

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1 金利通,宋豐斌,柏竹平,方禹之;味覺電化學傳感器的研究——Ⅰ.甜、酸、苦、咸物質對模擬生物膜電位振動頻率的影響[J];分析化學;1993年11期

2 金利通，毛煜，，劉彤;味覺電化學傳感器的研究──黃連素對模擬生物膜的響應[J];分析科學學報;1994年02期

3 李星瑋,李曉宣,居明;導電聚苯胺在化學及電化學傳感器中的應用[J];化工新型材料;2000年09期

4 王春,何錫文;超分子在質量敏感壓電化學傳感器中的應用[J];分析測試學報;2001年01期

5 陸曉軍,鞠q

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