漆酶電化學傳感器的研制及在鄰苯二酚和對苯二酚檢測中的應用.pdf

1、隨著工業(yè)化、城市化的快速發(fā)展以及人民生活水平的不斷提高，環(huán)境污染問題日趨嚴重，給人類的生命健康帶來了巨大威脅。人類逐漸意識到環(huán)境保護的重要性和必要性，環(huán)境保護亦成為一個世界廣泛關注的焦點問題之一。我國出臺了一系列的政策法規(guī)來進行環(huán)境治理與保護，致力于建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會，并將加強環(huán)境保護與經濟發(fā)展的可持續(xù)性提升到國家戰(zhàn)略高度。環(huán)境污染物的控制是環(huán)境保護的重要內容，而污染物的分析與檢測則是實現(xiàn)其控制的必要手段，具有重要的意義。<

2、br>　　酚類物質是一類常見的環(huán)境污染物，主要來源于工業(yè)廢水。本文主要對漆酶(Lac)電化學傳感器在鄰苯二酚和對苯二酚檢測中的應用研究做了綜述，探討了多種漆酶的有效固定方法，并且研究了漆酶電化學傳感器檢測苯二酚物質的作用機理，成功應用于鄰苯二酚和對苯二酚的檢測。具體工作如下:
　　1.Pt/Au雙金屬納米粒子和殼聚糖/二氧化硅溶膠凝膠雜化膜漆酶傳感電極用于鄰苯二酚檢測
　　以玻碳(GC)電極為基底，利用Pt/Au雙金屬納米粒

3、子和殼聚糖/二氧化硅(CS-SiO2)溶膠凝膠復合材料固定漆酶(Lac)，制得漆酶修飾電極，采用循環(huán)伏安法研究了鄰苯二酚在該漆酶電極上的電化學性能。實驗結果表明，Pt-Au-CS-SiO2-Lac/GC電極對鄰苯二酚的電催化在8.0×10-7～1.0×10-4mol/L濃度范圍，其濃度與還原峰電流呈良好的線性關系，相關系數(shù)r=0.9993，檢出限7.9×10-8mol/L。該檢測方法靈敏度高，線性范圍寬，穩(wěn)定性好。
　　2.基于Z

4、nO溶膠凝膠的漆酶電化學傳感器用于鄰苯二酚的檢測
　　本章利用ZnO溶膠凝膠成功地固定了漆酶，制備了漆酶電化學傳感器。通過X射線衍射(XRD)，原子力顯微鏡(AFM)對納米ZnO進行表征，并利用阻抗圖(EIS)研究了該漆酶傳感器的導電性。利用該漆酶傳感器對鄰苯二酚進行檢測，結果表明:漆酶生物傳感器對鄰苯二酚有顯著的電催化作用，線性范圍為1.0×10-6～1.0×10-4mol/L(r=0.9993)，檢出限為2.9×10-7mol

5、/L。同時該漆酶傳感器具有良好的穩(wěn)定性，重現(xiàn)性及一定的抗干擾能力。
　　3.基于石墨烯-殼聚糖-漆酶電化學傳感器的研制和對苯二酚的檢測
　　該實驗利用殼聚糖(CS)和石墨烯(GS)組成的復合材料制備了一種新型的漆酶電化學傳感器，用于檢測對苯二酚。該復合材料具有良好的穩(wěn)定性，導電性和生物相容性，為漆酶提供了一個適宜的生物傳感基質，漆酶可以被牢固的固定而不需要交聯(lián)劑。通過掃描電子顯微鏡(SEM)和電化學阻抗法(EIS)分別研究了

6、復合材料的形態(tài)與導電性。該漆酶傳感器能夠催化對苯二酚形成對醌，對醌在電極上還原，導致還原電流增加。實驗結果表明，該漆酶傳感器檢測對苯二酚的線性范圍為1.0×10-6～1.0×10-4mol/L(r=0.9975)，檢出限達到2.6×10-7mol/L。該傳感器對對苯二酚有快速靈敏的響應，當達到95％穩(wěn)態(tài)電流時的響應時間小于10s;并且具有很好的穩(wěn)定性與重現(xiàn)性。
　　4.自組裝漆酶電化學傳感器同時檢測鄰苯二酚和對苯二酚
　　以

7、多壁碳納米管修飾的玻碳電極為基底，自組裝聚二烯丙基二甲基氯化銨之后，再固定上漆酶，制成漆酶生物傳感器。通過循環(huán)伏安法，該傳感器對鄰苯二酚和對苯二酚的檢測線性范圍分別為2.0×10-6～1.0×10-3mol/L(r=0.9986)，2.0×10-6～1.0×10-3mol/L(r=0.9987)，檢出限分別達到2.0×10-6mol/L和6.0×10-7mol/L，達到95％穩(wěn)態(tài)電流所用的時間小于10s。此外，該傳感器具有良好的穩(wěn)定性與

8、重現(xiàn)性。
　　5.多壁碳納米管和聚對氨基苯甲酸復合材料修飾電極同時檢測鄰苯二酚和對苯二酚
　　本章采用多壁碳納米管和聚對氨基苯甲酸復合材料構建了電化學傳感器，用循環(huán)伏安法研究了鄰苯二酚和對苯二酚在修飾電極上的電化學行為，并且實現(xiàn)了對鄰苯二酚和對苯二酚的同時檢測，實驗條件進行優(yōu)化后，結果表明，鄰苯二酚和對苯二酚分別在1.0×10-5～1.0×10-3mol/L(r=0.9979)，1.0×10-5～1.0×10-3mol/L(