【摘 要】
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纳米材料是指在三围空间中至少有一维处于0.1-100 nm纳米尺寸或由它们作为基本单元构成的材料,具有良好的光学、磁学、电学、吸附性以及催化性能。广泛应用于电化学生物传感器的制备,能有效提升电化学生物传感器的性能。近年来,聚合离子液体作为典型的纳米材料之一,因其良好的离子导电性以及良好的稳定性、成膜性被广泛应用于电分析化学领域中。本工作中,在聚合离子液体基础上,成功制备聚合离子液体微球材料以及聚合
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纳米材料是指在三围空间中至少有一维处于0.1-100 nm纳米尺寸或由它们作为基本单元构成的材料,具有良好的光学、磁学、电学、吸附性以及催化性能。广泛应用于电化学生物传感器的制备,能有效提升电化学生物传感器的性能。近年来,聚合离子液体作为典型的纳米材料之一,因其良好的离子导电性以及良好的稳定性、成膜性被广泛应用于电分析化学领域中。本工作中,在聚合离子液体基础上,成功制备聚合离子液体微球材料以及聚合离子液体-还原氧化石墨烯复合材料,基于以上材料构建两类新型酶电化学传感器,考察其电化学性能。主要研究内容及结果如下:1.首先由离子液体单体发生自由基聚合反应制备得到聚合离子液体（PIL）,应用油包水（W/O）乳液聚合方法制备得到交联的聚合离子液体微球（PIL-M）。利用SEM,Zeta电位等技术对合成材料的形貌,结构及电荷性质进行表征。然后,应用非交联的线性聚合离子液体,和交联的聚合离子液体微球分别与辣根过氧化物酶（HRP）结合构建修饰电极:PIL-HRP-Nafion/GCE、PIL-M-HRP-Nafion/GCE。应用UV-vis,FT-IR技术,对PIL-HRP、PIL-M-HRP复合材料进行表征,进而考察修饰电极的电化学性能。实验结果表明:聚合离子液体的交联结构对于修饰电极电化学性能具有较大影响,相对于线性聚合离子液体,交联的聚合离子液体微球为HRP固载提供良好的微环境,有效促进HRP与电子之间的电子转移,所构建的生物传感器对H2O2、Na NO2表现较好的电催化活性。此外,通过考察交联的聚合离子液体微球固载氧化还原酶血红蛋白（Hb）,证明PIL-M对固载血红素类氧化还原酶的直接电化学行为均具有良好的促进作用。2.首先通过π-π相互作用制备了聚合离子液体-还原氧化石墨烯复合材料（PIL-rGO）,应用TEM,Zeta电位等技术对复合材料形貌、结构进行表征。然后我们应用材料PIL-rGO成功实现HRP的固载,构建PIL-rGO-HRP-Nafion/GCE修饰电极,实现了酶与电极之间的电子转移,在此基础上,考察PIL-rGO-HRP-Nafion/GCE修饰电极的电催化活性。研究结果表明:PIL-rGO-HRP-Nafion/GCE修饰电极对H2O2、Na NO2表现较好的电催化性能,该生物传感器对实际样品中H2O2、NaNO2检测具有潜在的应用价值。
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