聚酰胺-胺、離子液體修飾碳納米管復合物的制備、表征及電催化性能研究.pdf

1、碳納米管(CNTs)由于其結構的特殊性以及由此產生的獨特性質，在生物醫(yī)藥領域(包括細胞內生物分子傳輸載體、生物傳感器、生物分離/富集以及電催化等)顯示出誘人的應用前景。聚酰胺-胺樹狀大分子(PAMAM)具有精確的分子結構、大量的表面官能團、分子內存在空腔、相對分子質量可控、分子本身具有納米尺寸等特點，可應用于藥物載體、納米復合材料、催化劑等多方面。另一方面，室溫離子液體(ILs)具有高離子導電性和良好的生物相容性等特點，并且ILs與CN

2、Ts間可產生“cation-π”強作用力，有可能促進電子傳遞，從而有利于CNTs電化學性能的進一步發(fā)揮?；谝陨戏治?，本論文結合碳納米管與聚酰胺-胺、離子液體的優(yōu)點，采用原位聚合、吸附等方法修飾CNTs，制備了CNT-PAMAM、CNT-IL復合物，采用多種分析測試方法對復合物的微觀形貌、蛋白質固定性能及電催化性能進行了詳細研究，主要工作如下：
　　 1.簡要綜述了碳納米管、聚酰胺-胺、離子液體的結構、性質、碳納米管功能化修飾方

3、法及其在生物醫(yī)學、電化學生物傳感等領域的應用、發(fā)展趨勢。
　　 2.乙二胺功能化修飾多壁碳納米管(MWCNTs)的制備、表征及其對MG-63細胞的毒性研究。在不同的反應溫度下利用乙二胺功能化修飾多壁碳納米管，采用透射電子顯微鏡，傅里葉變換紅外光譜對其微觀形貌和表面官能團進行了表征，并對乙二胺修飾多壁碳納米管復合物的細胞毒性進行了評價。實驗結果表明，在交聯(lián)劑的作用下，乙二胺能成功修飾在碳納米管表面；與混酸處理的MWCNTs相比，該

4、復合物具有更好的生物兼容性，對MG-63細胞的毒性較小。
　　 3.MWCNT-PAMAM復合物的制備、表征及蛋白質固載性能研究。以乙二胺修飾的多壁碳納米管為引發(fā)核，使用合適的單體，利用原位聚合法(多步Michael加成和酰胺化的反應步驟)，制備了不同代數(shù)(不同末端基團和相對分子質量)PAMAM修飾的多壁碳納米管復合物。采用紅外光譜，透射電子顯微鏡、電化學方法等對復合物進行了表征，并對此復合物的蛋白質固載性能做了初步研究。實驗結

5、果表明，不同代數(shù)的PAMAM能成功修飾在MWCNTs表面；所制備的MWCNT-PAMAM復合物對蛋白質(BSA)具有較好的固定性能。
　　 4.采用吸附法在多壁碳納米管/玻璃化碳(MWCNTs/GC)電極表面修飾了離子液體，并利用Nafion在ILs/MWCNTs/GC電極表面固定葡萄糖氧化酶，制備了Nafion+GOx/ILs/MWCNTs/GC電極。采用掃描電子顯微鏡、紅外光譜、電化學方法等對其微觀形貌、葡萄糖電催化性能進行