基于水滑石的電化學(xué)傳感器的構(gòu)建及分析應(yīng)用.pdf

1、近年來，電化學(xué)分析檢測技術(shù)由于其快速、操作方便簡捷及成本低廉等優(yōu)點，逐漸地被人們應(yīng)用在生物和醫(yī)藥等眾多領(lǐng)域中。然而，電化學(xué)傳感器最核心的部分是要求所修飾的電極應(yīng)具備較高的靈敏度，寬的線性范圍，高的選擇性，且能夠有效地降低被測物質(zhì)的氧化還原電勢，以達(dá)到較好的檢測效果，因此需要找到優(yōu)秀的電極修飾材料。層狀雙金屬氫氧化物作為一種無機(jī)層狀結(jié)構(gòu)材料，其具有獨特的組成結(jié)構(gòu)、大的比表面積、好的機(jī)械強(qiáng)度以及優(yōu)秀的陰離子交換能力等特性，可將其用于修飾電極

2、從而構(gòu)建電化學(xué)傳感器。
　　本文以層狀雙金屬氫氧化物為基質(zhì)，制備了三種擁有著較好電催化特性的復(fù)合修飾電極，之后運(yùn)用SEM和電化學(xué)技術(shù)對修飾電極進(jìn)行了一些列表征和性能測試，以此開展了對生物物質(zhì)和有機(jī)污染物的檢測研究。具體研究內(nèi)容如下：
　　1.以鎳鋁水滑石、殼聚糖和碳納米管混合溶液作為電解液，采用恒電位法，一步將其沉積在裸QCM金電極表面上，在沉積的同時，用石英晶體微天平對復(fù)合膜的整個沉積過程進(jìn)行實時監(jiān)控，通過調(diào)變復(fù)合薄膜的厚

3、度以及優(yōu)化碳納米管的修飾量，優(yōu)化對葡萄糖的檢測性能，并以此為基礎(chǔ)構(gòu)建出一種新型的非酶葡萄糖傳感器（Ni Al-LDHs/CS/CNTs修飾電極）。對制得的Ni Al-LDHs/CS/CNTs復(fù)合膜進(jìn)行了掃描電鏡SEM和電化學(xué)技術(shù)等表征。結(jié)果表明，本實驗所制備復(fù)合電極對葡萄糖的氧化展現(xiàn)出優(yōu)秀的電催化性能，其線性范圍為10μM-5.85mM,靈敏度為1.056 mA·mM-1cm-2,其最低檢測限為1μM（三倍信噪比）。而且，該傳感器還具有

4、很好的重現(xiàn)性、穩(wěn)定性以及高選擇性。
　　2.采用一步電沉積法直接將血紅蛋白、碳納米管、殼聚糖一起溶于硝酸鎳、硝酸鋁、硝酸鉀的混合溶液中，再使用恒電位法進(jìn)行混合沉積于QCM金電極之上，并同時用石英晶體微天平系統(tǒng)進(jìn)行實時監(jiān)控，優(yōu)化沉積薄膜的厚度，獲得了催化性能最佳的 Hb/Ni Al-LDHs/CNTs/CS復(fù)合電極。測試結(jié)果表明 Ni Al-LDHs/CNTs/CS基質(zhì)可以有效地促進(jìn)血紅蛋白分子與基底電極之間的電子轉(zhuǎn)移。此外，對過氧

5、化氫的電催化還原測試可以表明血紅蛋白固定在電極表面之后沒有發(fā)生變性，且很好的保持了其生物電催化活性。
　　3.結(jié)合利用水滑石材料的無機(jī)層狀結(jié)構(gòu)和碳納米管高導(dǎo)電性等優(yōu)點，通過簡單方便的一步電化學(xué)沉積法，在裸 QCM金電極表面沉積得到了 CNTs/Zn Al-LDHs復(fù)合薄膜，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建出一種電化學(xué)傳感器對鄰苯二酚CC和對苯二酚HQ有效地進(jìn)行同時檢測。實驗結(jié)果表明，在最優(yōu)的實驗條件下，CNTs/Zn Al-LDHs復(fù)合修飾電極對鄰