基于二氧化錳-石墨烯-金納米顆粒生物傳感界面的構(gòu)建及其應(yīng)用研究.pdf

1、生物傳感器憑借其選擇性好、靈敏度高、成本低以及對(duì)樣品可以實(shí)時(shí)連續(xù)快速測(cè)定與分析等突出優(yōu)點(diǎn)，得到快速發(fā)展，成為現(xiàn)代科技發(fā)展中不可或缺的一種先進(jìn)的檢測(cè)與監(jiān)控技術(shù)。作為一個(gè)獨(dú)立的新興領(lǐng)域，它在環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品分析、過(guò)程控制與檢測(cè)以及醫(yī)學(xué)臨床診斷等多個(gè)領(lǐng)域中都起到重要的作用。隨著科學(xué)技術(shù)不斷的發(fā)展，生物傳感器己成為世界高科技發(fā)展領(lǐng)域的新熱點(diǎn)。近年來(lái)，納米材料介入電化學(xué)生物傳感器領(lǐng)域，使生物傳感器步入一個(gè)嶄新的發(fā)展階段，為生物傳感器的發(fā)展提供了無(wú)窮

2、的想象。生物傳感活性界面的構(gòu)建是生物傳感器構(gòu)建過(guò)程中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，對(duì)生物傳感的靈敏度、穩(wěn)定性以及檢測(cè)限等有著直接的重要影響。本論文致力于用多種納米材料來(lái)構(gòu)建傳感活性界面，充分利用納米材料復(fù)合物之間的協(xié)同增效作用，以提高構(gòu)建的傳感器的靈敏度、響應(yīng)速度、特異性、穩(wěn)定性及重復(fù)性等。本論文的主要研究?jī)?nèi)容如下:
　?。ㄒ唬├醚趸?、高錳酸鉀、氯金酸為原材料通過(guò)一系列還原制備了MnO2-RGO-AuNPs復(fù)合納米材料，以PDDA為分散劑

3、，對(duì)MnO2-RGO-AuNPs復(fù)合納米材料在水溶液中進(jìn)行分散，得到均一穩(wěn)定的懸濁液。進(jìn)而用來(lái)修飾電極構(gòu)建活性界面。利用HRTEM和EDX方法對(duì)制備的復(fù)合納米材料形貌做表征研究，并通過(guò)對(duì)所構(gòu)建活性界面的電化學(xué)性質(zhì)的研究驗(yàn)證了MnO2、 AuNPs成功的固定在RGO的表面，同時(shí)也證明RGO、MnO2、 AuNPs的協(xié)同作用加快了電子傳遞速率，提高了催化活性，增大了比表面積等。為后續(xù)構(gòu)建電化學(xué)生物傳感器提供了良好的平臺(tái)。
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4、制各的MnO2-RGO-AuNPs復(fù)合納米材料修飾于玻碳電極表面，構(gòu)建的無(wú)酶過(guò)氧化氫傳感器比表面積大、電子傳遞速度快、催化活性高。研究其對(duì)過(guò)氧化氫的催化行為。結(jié)果表明，所制備的基于MnO2-RGO-AuNPs納米復(fù)合材料無(wú)酶過(guò)氧化氫傳感器在工作電壓為500mV vs.Ag/AgCl，對(duì)過(guò)氧化氫具有良好的催化活性，納米材料之間有良好協(xié)同增效作用。響應(yīng)時(shí)間為5s，靈敏度79.3μA/mM(1132.8μA mM-1cm-2)，最低檢測(cè)限為0

5、.6μM（信噪比S/N=3），線(xiàn)性范圍為0.005～0.5mM，線(xiàn)性相關(guān)系數(shù)為0.996。另外，此傳感器還表現(xiàn)出較好的重復(fù)性和穩(wěn)定性。
　?。ㄈ┲苽涞腗nO2-RGO-AuNPs復(fù)合納米材料經(jīng)具有良好的親水性聚電解質(zhì)PDDA進(jìn)行分散后修飾鉑電極表面，PDDA帶有正電性，可以通過(guò)靜電吸附作用固定呈負(fù)電性的葡萄糖氧化酶，構(gòu)建葡萄糖生物傳感活性界面。通過(guò)電化學(xué)性能研究表明所制備的基于GOD-PDDA-MnO2-RGO-AuNPs修飾的