【摘 要】
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碳纳米材料(石墨烯、碳纳米管)因其优异的物理和化学性能,如快的电子传递速率、大的比表面积、高的热导率、优良的机械性能和良好的生物相容性,将其用作电极修饰材料能促进反
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碳纳米材料(石墨烯、碳纳米管)因其优异的物理和化学性能,如快的电子传递速率、大的比表面积、高的热导率、优良的机械性能和良好的生物相容性,将其用作电极修饰材料能促进反应的电子转移,在电化学传感领域存在潜在应用价值。金属微粒本身具有优异的催化活性,能在电极表面相互接触构成生物分子与电极之间的导电通道,提高电子传递效率。本工作以碳纳米材料、铜纳米粒子为电极的主要修饰材料,研究了生物小分子在铜基/碳纳米复合材料修饰电极上的电化学行为。本论文工作分为四部分：一、发展一种在碳纳米管(CNTs)表面原位生长金属纳米粒子(CuNPs)的方法。将聚合电解质聚丙烯酸(PAA)通过非共价修饰到CNTs的表面,并以其为模板来沉积CuNPs。研究了CuNPs/PAA/CNTs复合材料对H2O2的电催化作用,获得了低的检测限和宽的线性范围,可望构建性能良好的H2O2传感器。二、介绍一步法在PAA辅助下合成铜纳米粒子/石墨烯(CuNPs/GR)纳米复合材料的方法。PAA通过π-π键和石墨烯相互作用,形成PAA功能化的石墨烯。PAA又可充当络合剂的作用,使得在石墨烯表面铆合更多的CuNPs。制备的复合材料构建了葡萄糖生物传感器。结果表明,该生物传感器对葡萄糖有着良好的电催化性能,检测的灵敏度高、线性范围宽。三、采用恒电位沉积法、涂膜法制备了碳纳米管/纳米铜(CNTs/nano-Cu/GCE)复合膜修饰电极,成功的实现了对多巴胺和尿酸同时选择性测定。四、采用恒电位沉积法、涂膜法制备了GR/nano-Cu/GCE复合膜修饰电极,研究了尿酸(UA)和抗坏血酸(AA)在该修饰电极上的电化学行为,实现了UA和AA的同时测定,获得了更高的灵敏度和更宽的线性范围。此方法可直接被用来分析尿液中的尿酸,结果令人满意。
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