生物小分子納米復合材料在電化學傳感器中的應用.pdf

1、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、臨床檢測、醫藥工業、生物醫學、環境分析和軍事醫學領域。
　　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

2、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勢，通過構建植酸納米復合材料修飾電極，實現銅離子和多巴胺的電化學檢測。
　　主要研究內容及實驗結果如下:
　　(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

3、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(10 ng L-1～1.0μg L-1)和較低的檢測限(1.5 ng

4、 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

5、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，且展現出良好的重復性和穩定性。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