金屬鈷納米材料的合成及其在生物傳感分析中的應用.pdf

1、生物傳感器作為近年來一門新興的科學，在生命科學的研究中體現(xiàn)了很好的應用。利用納米材料所具有的強的吸附能力、較好的生物兼容性、高催化效率等優(yōu)良的性質(zhì)，將之應用到生物傳感器中，提高了檢測的靈敏度，縮短了響應的時間，實現(xiàn)了生物傳感器對目標物的實時檢測，降低了使用成本。石墨烯由于具有良好的導電性、BET比表面積較大及其具有的良好生物相容性因而在電化學生物傳感器中得到了廣泛應用，是合適的電極材料。金屬鈷氧化物納米材料生物相容性好，吸附能力強，具有

2、優(yōu)良的導電性和催化性能，其復合材料可保留其特性，并引入新的功能。貴金屬納米粒子及其復合材料可作為非常好的生物標記，亦可作為良好的電極材料，在電化學生物傳感器技術(shù)領(lǐng)域具有非常巨大的應用價值。
　　氧化鈷（四氧化三鈷）是一種過渡金屬氧化物具有良好的電子，電化學，電和光學特性。四氧化三鈷納米復合材料已在各種應用中，如電化學生物傳感器，超級電容器，非均相催化劑，和鋰離子充電電池等應用中呈現(xiàn)了巨大潛力。作為強健的sp2雜化的碳原子二維片層，

3、因為其特殊的二維結(jié)構(gòu)，大比表面積，非凡的電子輸運性質(zhì)，和不尋常的機械強度，石墨烯受到了顯著關(guān)注。石墨烯已經(jīng)在各個領(lǐng)域展現(xiàn)了龐大的新進展，如生物/化學傳感器，能量存儲和轉(zhuǎn)換裝置，場效應晶體管，和超級電容器等。很多方法都被用于研究制造基于石墨烯的納米復合材料的高性能超級電容器和生物傳感器。
　　(1)重金屬離子可以說是一類最危險的污染物，其在生物體內(nèi)長期積累得不到降解，在非常微量的情況下也會帶來不良后果。因此對痕量重金屬進行定量分析相

4、當重要。在眾多對于重金屬的檢測方法當中，電化學分析法具有靈敏、快速、準確，適于痕量分析，儀器簡單，價格便宜等優(yōu)點。近年來，隨著納米技術(shù)、表面技術(shù)及新材料合成的發(fā)展和應用，電化學分析法將擁有更為廣闊的應用前景。本文就是將納米技術(shù)與重金屬電化學傳感器結(jié)合起來，重點研究了四氧化三鈷介孔納米材料在檢測Cu(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、As(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的應用，旨在找出一種更為靈敏快捷的重金屬檢測方法?；陔娀瘜W溶出伏安法(SV)和循環(huán)伏安法(CV)，

5、本文測定了Cu(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、As(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)，并對實驗結(jié)果進行了分析和探討。實驗以四氧化三鈷納米帶修飾電極為工作電極，以飽和的甘汞電極做為參比電極，以鉑電極做為對電極。方波陽極溶出伏安法被用來測定Cu(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、As(Ⅲ)，其線性范圍分別為1.0-6.0μM，0.5-5.0μM和0.1-1.6μM，檢出限分別為0.0519μM，0.082μM和0.097μM。采用循環(huán)伏安法測定Cr(Ⅵ)，得到的線性范圍為0.5-5.

6、0μM，檢出限為0.058μM。
　　(2)快速，靈敏和具有選擇性的葡萄糖感應是非常重要的，因為血糖檢測對于患有糖尿病的患者極為重要?，F(xiàn)在有成千上萬的糖尿病患者每天測試他們的血糖水平，這使得葡萄糖最常用測試分析。為了解決這些問題，我們合成了rGO-Co3O4作為電極材料，構(gòu)建了一種無酶葡萄糖傳感器。此傳感器可實現(xiàn)對0.5～92μM范圍內(nèi)的葡萄糖的檢測，檢測限為25.4 nM。將此傳感器用于正常人及患有急性淋巴細胞白血病的病人血清樣