新型納米生物傳感界面的構建及其電化學行為研究.pdf

1、南昌大學碩士學位論文新型納米生物傳感界面的構建及其電化學行為研究姓名：周文梅申請學位級別：碩士專業(yè)：分析化學指導教師：邱建丁20100621摘要了一種新的第三代無媒介生物傳感器。采用TEM、UVvis對制備的復合物進行表征，結果表明Ce02Zr02復合物具有獨特的介孔結構和良好的生物相容性，可增大Mb在電極表面的有效負載量。通過循環(huán)伏安法研究了該復合物對肌紅蛋白直接電子轉移的促進作用，Mb／Ce02Zr02修飾電極為蛋白質和基底電極的直

2、接電子傳輸提供了一個有利的微環(huán)境，因此加快了Mb與電極之間的電子傳遞速率。實驗結果表明構建的Mb／Ce02Zr02／GCE生物傳感器對雙氧水(H202)具有良好的電催化，其檢測限為11M，K汐為0128mM，線性響應范圍：85～330“M，ks約為265S1。Ce02Zr02復合材料為固定蛋白質和制備生物傳感器提供了一種很好的基體材料，有利于推動生物傳感器及其它生物電化學器件的發(fā)展。第四章用水熱法制備了Fe304@Zr02核殼納米微球，

3、將肌紅蛋I芻(myoglobin，Mb)通過靜電吸附固定在Fe304@Zr02核殼納米微球表面上，利用磁性玻碳電極(MGCE)的外磁場磁力將此復合材料固定于MGCE上研究Mb的直接電化學，實現(xiàn)了材料在電極上的快速固定化，只需要幾秒鐘的時間。實驗結果表明，Mb在電極上的平均表面覆蓋度約為1310。10molcm2，在326mV和363mV左右有一對血紅素類蛋白的特征氧化還原峰，峰電位差約為37mV。該傳感器對H202有良好的電流響應，速率

4、常數(shù)ks為14S以信噪比為3時(S／N=3)其檢測限為O32M。在較大的檢測范圍內，傳感器表現(xiàn)出MichaelisMenten行為，其米氏常數(shù)(K驢)計算值約為40pM，較小的K；7表明固定在電極上的Mb很好的保持了它的生物活性。第五章中我們首先制備了聚苯胺／氧化石墨烯(PANI／GO)復合材料，然后在PANI／GO表面原位生長鉑納米粒子(PtNPs)進而制備了鉑／聚苯胺／氧化石墨烯(Pt／PANVCO)納米復合材料，用掃描電子顯微鏡(

5、SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、x射線衍射fXRD)、紅外光譜(FTR)等表征手段研究了材料的結構和性質，研究表明所制備的PtNPs粒徑小，在PANI／GO的表面負載均勻、負載密度高。將所制備的材料修飾在玻碳電極(GCE)表面，研究了材料的各種電化學性質。實驗結果表明，負載在PANI／GO復合材料上的PtNPs對氧氣和甲醇有良好的催化作用有望用于燃料電池的應用，所制備的傳感器在優(yōu)化的條件下對H202和葡萄糖也有很好的電流響應。該傳感