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本文以碳纳米管和碳包金属纳米晶为电极修饰材料，分别制备了碳纳米管修饰电极和碳包金属纳米晶修饰电极，研究了在碳纳米管修饰电极和碳包金属纳米晶修饰电极上某些药物小分子、生物小分子和生物大分子的电子传递过程并且测量了一些电化学参数。本论文主要研究内容包括：
一、多壁碳纳米管修饰电极的制备、表征及分析应用将多壁碳纳米管涂布在裸玻碳电极上，制备了多壁碳纳米管修饰玻碳电极。用循环伏安法、计时库仑、计时电流等方法研究了酚磺乙胺、马钱子碱、酪氨酸在多壁碳纳米管(MWNTs)修饰电极上的电化学行为，并对这些物质的一些电化学参数，如电子传递数、电流交换密度、标准异相速率常数、扩散系数、表面吸附量等进行了计算。在2.0×10-6～1.0×10-4molL-1范围内，酚磺乙胺的浓度与峰电流成线性关系，线形回归方程为i/10-6A=0.530+0.147c/10-6molL-1，R=0.9955(n=10)，检测限为2.0×10-7molL-1；在1.0×10-6～1.0×10-4molL-1范围内，峰电流与马钱子碱的浓度呈线性关系。线性回归方程为ipc/10-6A=1.839+0.120c/10-6molL-1，R=0.9944(n=6)，检测限为2.0×10-7molL-1；在2.0×10-6～1.0×10-4molL-1范围内，酪氨酸浓度与峰电流成线性关系，线性方程为ipa/10-6A=0.536+0.052c/10-6molL-1，R=0.9967(n=7)，检测限(3σ)为4.0×10-7molL-1。实验表明，MWNTs能够促进酚磺乙胺、马钱子碱、酪氨酸与电极之间的电子传递，对这些物质具有良好的电催化效应，可用于这些物质的定量检测，方法快速、简单、灵敏。
二、多壁碳纳米管/壳聚糖复合膜电极上肌红蛋白的直接电化学研究将碳纳米管、壳聚糖(CS)与肌红蛋白(Mb)混合，在MWNT/CS复合膜电极上研究了Mb的直接电化学。紫外和傅立叶变换红外光谱表明Mb在MWNT/CS复合膜中保持良好的生物活性，其蛋白质原始构象没有发生明显的变化。Mb固定在MWNT/CS膜内，一方面利用MWNT对电子传递具有促进作用，另一方面利用CS良好的生物相容性，并且MWNT在CS溶液中的分散十分均匀并能长时间保持稳定的特点，从而实现了膜中蛋白质与玻碳电极之间的的直接电子传递，为研究氧化还原蛋白质直接电化学提供了一种新的膜固定方法。
三、碳包铁纳米晶修饰电极的制备、表征及分析应用以碳包铁纳米晶为修饰剂，制备了碳包铁纳米晶修饰电极，并用透射电子显微镜对其结构进行了表征。对尿酸和多贝斯在碳包铁纳米晶修饰电极上的电化学行为进行了研究，结果表明，碳包铁纳米晶颗粒能有效地促进电极和被测物质之间的电子传递，在选定的实验条件下，多贝斯在碳包铁纳米晶修饰电极上的氧化峰电流ipa与其浓度在5.0×10-7～1.0×10-5molL-1范围内呈现良好的线性关系，其回归方程ipa(μA)=13.455×10-6c(molL-1)+2.004，相关系数R=0.9997，检测限为2.0×10-7molL-1；尿酸的氧化峰电流ipa与其浓度在5.0×10-7～2.0×10-5molL-1范围内呈良好的线性关系，其回归方程ipa(μA)=1.042×106c(molL-1)+0.2792，相关系数R=0.9992，检测限为2.0×10-7molL-1，方法快速、准确、方便。