【摘 要】
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生物传感器作为近年来一门新兴的科学,在生命科学的研究中体现了很好的应用。利用纳米材料所具有的强的吸附能力、较好的生物兼容性、高催化效率等优良的性质,将之应用到生物
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生物传感器作为近年来一门新兴的科学,在生命科学的研究中体现了很好的应用。利用纳米材料所具有的强的吸附能力、较好的生物兼容性、高催化效率等优良的性质,将之应用到生物传感器中,提高了检测的灵敏度,缩短了响应的时间,实现了生物传感器对目标物的实时检测,降低了使用成本。石墨烯由于具有良好的导电性、BET比表面积较大及其具有的良好生物相容性因而在电化学生物传感器中得到了广泛应用,是合适的电极材料。金属钴氧化物纳米材料生物相容性好,吸附能力强,具有优良的导电性和催化性能,其复合材料可保留其特性,并引入新的功能。贵金属纳米粒子及其复合材料可作为非常好的生物标记,亦可作为良好的电极材料,在电化学生物传感器技术领域具有非常巨大的应用价值。氧化钴(四氧化三钴)是一种过渡金属氧化物具有良好的电子,电化学,电和光学特性。四氧化三钴纳米复合材料已在各种应用中,如电化学生物传感器,超级电容器,非均相催化剂,和锂离子充电电池等应用中呈现了巨大潜力。作为强健的sp2杂化的碳原子二维片层,因为其特殊的二维结构,大比表面积,非凡的电子输运性质,和不寻常的机械强度,石墨烯受到了显著关注。石墨烯已经在各个领域展现了庞大的新进展,如生物/化学传感器,能量存储和转换装置,场效应晶体管,和超级电容器等。很多方法都被用于研究制造基于石墨烯的纳米复合材料的高性能超级电容器和生物传感器。(1)重金属离子可以说是一类最危险的污染物,其在生物体内长期积累得不到降解,在非常微量的情况下也会带来不良后果。因此对痕量重金属进行定量分析相当重要。在众多对于重金属的检测方法当中,电化学分析法具有灵敏、快速、准确,适于痕量分析,仪器简单,价格便宜等优点。近年来,随着纳米技术、表面技术及新材料合成的发展和应用,电化学分析法将拥有更为广阔的应用前景。本文就是将纳米技术与重金属电化学传感器结合起来,重点研究了四氧化三钴介孔纳米材料在检测Cu(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、As(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的应用,旨在找出一种更为灵敏快捷的重金属检测方法。基于电化学溶出伏安法(SV)和循环伏安法(CV),本文测定了 Cu(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、As(Ⅲ)和Cr(Ⅵ),并对实验结果进行了分析和探讨。实验以四氧化三钴纳米带修饰电极为工作电极,以饱和的甘汞电极做为参比电极,以铂电极做为对电极。方波阳极溶出伏安法被用来测定Cu(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、As(Ⅲ),其线性范围分别为 1.0-6.0μM,0.5-5.0μM 和 0.1-1.6μM,检出限分别为0.0519 μM,0.082 μM和0.097 μM。采用循环伏安法测定Cr(Ⅵ),得到的线性范围为0.5-5.0 μM,检出限为 0.058 μM。(2)快速,灵敏和具有选择性的葡萄糖感应是非常重要的,因为血糖检测对于患有糖尿病的患者极为重要。现在有成千上万的糖尿病患者每天测试他们的血糖水平,这使得葡萄糖最常用测试分析。为了解决这些问题,我们合成了 rGO-Co304作为电极材料,构建了一种无酶葡萄糖传感器。此传感器可实现对0.5～92μM范围内的葡萄糖的检测,检测限为25.4 nM。将此传感器用于正常人及患有急性淋巴细胞白血病的病人血清样品中葡萄糖的检测且取得了满意的效果。
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