论文部分内容阅读
作为现代分析化学研究的热门课题，生物传感器是一门由化学、生物、医学、物理、电子技术等多种学科互相渗透成长起来的新学科，具有选择性高、分析速度快、操作简单等特点，在临床诊断、食品工业等领域都得到了高度的关注和广泛的应用。本论文针对生物传感器研究的关键问题，使用不同的复合材料制备了一系列新型无酶的电化学传感器，并将其应用于生化分析中。采用循环伏安法(CV)、电化学交流阻抗法(EIS)、时间-电流曲线(i-t)等，以及扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等技术详细研究了电化学传感器的结构、性质及其检测性能。本论文主要研究工作如下: 1.综述了电化学生物传感器的研究概况和发展趋势，简要介绍了纳米材料的特性，着重介绍了复合材料在无酶电化学生物传感器中的应用。 2.制备了钙钛矿LaTiO3-Ag0.2无机纳米材料，并以此修饰的玻碳电极作为无酶葡萄糖传感器，在碱性条件下测定葡萄糖浓度。研究表明，在0.2 mol·L-1的NaOH支持电解液中，0.7 V的工作电位下测得葡萄糖浓度在2.5μmol·L-1～4 mmol·L-1(R=0.9997)范围内与氧化电流呈良好的线性关系，检出限为2.1×10-7 mol·L-1(S/N=3)，响应灵敏度高达784.14μA·cm-2m(mol·L-1)-1;响应时间小于5s。重现性和稳定性良好，对抗坏血酸(AA)和尿酸(UA)具有一定的抗干扰作用，并将该修饰电极用于血清样品中血糖的测定取得了令人满意的结果。 3.成功地合成了一种具有温敏性能磁性材料Fe3O4-PNIPAM，用XRD和SEM对产物进行了表征，然后将材料修饰到玻碳电极表面，制得性能优良的无酶过氧化氢生物传感器。当温度低于37℃时，该传感器处于开的状态，温度大于40℃，该传感器完全闭合。此外，该法构建的生物传感器对H2O2具有较大的电催化活性，将其应用于实际样品—牙膏的检测时，其结果令人满意。 4.通过超声搅拌对凹凸棒土进行纯化，制备了凹凸棒土与TiO2无机复合纳米材料，通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射(XRD)等手段对纳米材料的结构和形态进行了表征，将其修饰到玻碳电极表面，并研究了该修饰电极对葡萄糖的无酶ECL检测。实验结果表明，该传感器不但能够增强鲁米诺的ECL效应，还能对葡萄糖表现出良好的电催化性能:在葡萄糖浓度为0.1μmol·L-1～1.0 mmol·L-1范围内，葡萄糖的浓度与发光强度呈良好的对数线性关系，其检测下限为0.1μmol·L-1。该传感器为无酶ECL生物传感器的开发提供了一种思路。