柔紅霉素在多碳納米管復(fù)合物修飾電極上的電化學(xué)反應(yīng)【開題報(bào)告】

1、<p><b>　　畢業(yè)論文開題報(bào)告</b></p><p><b>　　化學(xué)工程與工藝</b></p><p>　　柔紅霉素在多碳納米管復(fù)合物修飾電極上的電化學(xué)反應(yīng)</p><p>　　一、選題的背景、意義（所選課題的歷史前景、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢）</p><p>　　碳納米管，被

2、稱為21世紀(jì)的“夢幻材料”，是由自然界最穩(wěn)定的碳碳共價(jià)鍵組成的完美結(jié)構(gòu)、直徑為納米級的管狀大分子。自從1991年被發(fā)現(xiàn)以來，由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和奇特的力學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)等特性以及其潛在的應(yīng)用前景而倍受人們的關(guān)注。作為石墨、金剛石等碳晶體家族的新成員，碳納米管韌性很高，導(dǎo)電性極強(qiáng)，場發(fā)射性能優(yōu)良，兼具金屬性和半導(dǎo)體性。因?yàn)樾阅芷嫣?，被科學(xué)家稱為未來的“超級纖維”。應(yīng)用覆蓋材料、化學(xué)、化工、生物、電子、熱學(xué)和能源等多個(gè)領(lǐng)域。</p>

3、<p>　　碳納米管是一種具有特殊結(jié)構(gòu)（徑向尺寸為納米量級，軸向尺寸為微米量級）的一維量子材料，主要由呈六邊形排列的碳原子構(gòu)成數(shù)層的同軸圓管。層與層之間保持固定的距離，約0.34nm。</p><p>　　碳納米管獨(dú)特的結(jié)構(gòu)使其具有良好的性能：抗拉強(qiáng)度是鋼的100倍，但重量不及鋼的1/6；韌性高；穩(wěn)定性好；抗離子轟擊能力強(qiáng)；導(dǎo)電性強(qiáng)；比表面積大；兼具金屬和半導(dǎo)體的性質(zhì)；軸向?qū)嵝院?；電磁屏蔽?yōu)越。&

4、lt;/p><p>　　碳納米管屬于晶態(tài)碳，其管壁與石墨結(jié)構(gòu)一樣。通常，大批量生產(chǎn)的低維納米材料本身存在著許多缺陷，分散性也比較差。特別是碳納米管的表面結(jié)構(gòu)往往影響電學(xué)、力學(xué)和光學(xué)等諸多性能。這些因素降低了碳納米管作為納米材料的優(yōu)越性能，影響了碳納米管的應(yīng)用。為了改善碳納米管表面結(jié)構(gòu)，一般采用表面修飾方法，從而改善或改變碳納米管的分散性、穩(wěn)定性以及與其他物質(zhì)之間的相容性，賦予其新的物理、化學(xué)、機(jī)械性能和新的功能[5]

5、。為此，國內(nèi)外的研究者對碳納米管開展了各種表面修飾方法研究。</p><p>　　柔紅霉素為一種新型的抗癌藥, 可以和DNA分子結(jié)合抑制核酸的合成，具有廣泛高效的抗癌性，對乳腺癌、急性白血病、惡性淋巴瘤、消化道癌及其它實(shí)體瘤有效。因此，研究它的檢測方法和反應(yīng)機(jī)理都具有重要意義。</p><p>　　二、相關(guān)研究的最新成果及動(dòng)態(tài) </p><p>　　2.1碳納米管修

6、飾電極在生命電分析化學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)展[8] </p><p>　　CNT修飾電極在分析化學(xué)中的應(yīng)用研究有很多報(bào)道[[8-10]，主要涉及CNT修飾電極的制備、在電化學(xué)分析及生物傳感器等方面的應(yīng)用。碳納米管修飾電極上的CNT可作為一種良好的促進(jìn)劑來加速電子的傳遞，從而能有效地改善蛋白質(zhì)在電極上的電子轉(zhuǎn)移，實(shí)現(xiàn)對蛋白質(zhì)的直接電化學(xué)研究。多巴胺(DA)是一種重要的兒茶酚胺類神經(jīng)遞質(zhì)，也是碳納米管修飾電極研究中涉及最多的對

7、象之一。一采用CNT修飾電極能明顯改善DA在常規(guī)電極上過電位高、電極反應(yīng)緩慢、靈敏度低等問題。此外，該類電極還對其共存物抗壞血酸(AA)、尿酸(UA)等有很好的電分離能力。Guo等引將小牛胸腺DNA通過PDDA組裝到CNT修飾的金電極上，利用壓電阻抗技術(shù)對DNA的組裝進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)DNA仍保持活性，可與藥物鹽酸氯丙嗪發(fā)生相互作用。CNT修飾電極還廣泛用于嘌呤及其代謝物、生物堿、藥物、氨基酸等的研究中。</p><

8、p>　　2.2 碳納米管修飾電極在食品分析中應(yīng)用進(jìn)展</p><p>　　電分析方法具有簡便、快速、環(huán)保、成本低廉等優(yōu)勢，是食品生產(chǎn)控制、質(zhì)量檢測、理論研究新型重要工具[11]。碳納米管修飾電極能測定食物中重金屬陽離子、陰離子及其化合物、有機(jī)物等物質(zhì)。例如姜冉等 利用碳納米管(CNT)修飾玻碳電極，經(jīng)吸附富集、交換介質(zhì)后，方波溶出伏安法測定微量鉛,富集1 h后，Pb2+檢出限為1.0×10一mol

9、/L，應(yīng)用該電極測定水樣中微量鉛，回收率為92.0％～102.0％。肖亦 等報(bào)道碳納米管修飾電極同時(shí)測定銅和鎘的電分析方法，用線性掃描伏安法測定，當(dāng)銅和鎘離子濃度分別為8．0×10-7～2．0×10-5mol/L和5.0×101～2.5×10 mol/L時(shí)，線性關(guān)系良好。CNT修飾電極用于食品分析是將納米科技、食品科學(xué)及分析化學(xué)有機(jī)結(jié)合的研究。目前CNT修飾電極研究工作已取得較大進(jìn)展，但仍存在實(shí)驗(yàn)

10、結(jié)果重復(fù)性較差、酶易失活、制備工藝較繁瑣、難以規(guī)模化生產(chǎn)等問題。隨著研究應(yīng)用不斷推進(jìn)，該類電極在靈敏度、穩(wěn)定性、線性范圍、工作電壓、信噪比、抗干擾等方面要求越來越高，有待更深入研究。</p><p>　　2.3 碳納米管修飾電極在藥物分析中的應(yīng)用進(jìn)展</p><p>　　用碳納米管修飾電極還可以對絲裂霉素c，亞硝酸鹽，土霉素，頭孢噻肟鈉，對苯二酚，苯酚，萘酚，阿霉素。（增加相關(guān)文獻(xiàn)?。。┎?/p>

11、用循環(huán)伏安法、微分脈沖伏安法、計(jì)時(shí)安培法研究了對苯二酚在多壁碳納米管修飾電極上的電化學(xué)行為，碳納米管修飾電極對對苯二酚的電化學(xué)氧化有明顯的催化作用。對比裸玻碳電極, 其峰電流明顯增強(qiáng), 氧化還原峰電位差減小, 可逆性增加。采用現(xiàn)場光譜電化學(xué)技術(shù)"結(jié)合循環(huán)伏安和紅外光譜等手段"研究了柔紅霉素的電極過程"并提出了可能的還原機(jī)理’結(jié)果表明"柔紅霉素的還原途徑與其濃度存在一定的聯(lián)系(稀溶液的還原經(jīng)歷一EC

12、E過程得到兩個(gè)電子還原為柔紅霉氫醌后"發(fā)生化學(xué)反應(yīng)脫去7位上的糖基側(cè)鏈"得到的7-去氧柔紅霉醌繼續(xù)被還原"生成的自由基中間體可發(fā)生歧化反應(yīng)或通過分子間締合而穩(wěn)定.當(dāng)溶液濃度較大時(shí)"柔紅霉素分子在得到一電子生成半醌自由基中間體后"以其雙分子締合物的形式穩(wěn)定存在’。 三維激發(fā)發(fā)射熒光光譜與化學(xué)計(jì)量學(xué)交替三線性分解(ATLD)二階校正法相結(jié)合，對血漿液和尿液中柔紅霉素(DM)進(jìn)行定量測定。實(shí)驗(yàn)

13、不需對血漿和尿液預(yù)測樣進(jìn)行萃取等分離預(yù)處理，選取激發(fā)波長410—530 nm，發(fā)射波長55</p><p>　　三、課題的研究內(nèi)容及擬采取的研究方法（技術(shù)路線）、研究難點(diǎn)及預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)</p><p><b>　　1. 研究內(nèi)容：</b></p><p>　?。?）修飾電極的制備及性能研究；</p><p>　?。?）

14、柔紅霉素在修飾電極表面的電化學(xué)響應(yīng)；</p><p>　?。?）優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件，改變修飾電極和反應(yīng)條件；</p><p>　?。?）建立一種新的測定柔紅霉素的實(shí)驗(yàn)方法。</p><p>　　2. 研究方法（技術(shù)路線）：</p><p>　　在含柔紅霉素的磷酸鹽緩沖溶液于電解池中，以碳納米管修飾電極為工作電極，銀/氯化銀為參比電極，鉑電極為對電極

15、，電路保持開路攪拌富集5min，靜置30s，在-0.2～1.0V電位范圍內(nèi)，以100 mV/s的掃描速率進(jìn)行循環(huán)伏安掃描。根據(jù)循環(huán)伏安圖研究碳納米管修飾電極對柔紅霉素的電催化作用，并依照氧化峰電流的大小，對柔紅霉素進(jìn)行定量分析。每次掃描結(jié)束后，將電極置于空白底液中循環(huán)掃描至無峰，用二次水淋洗，用濾紙小心吸干方可進(jìn)行下一次掃描，這樣可保持修飾電極良好的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性。</p><p><b>　　3.研究

16、難點(diǎn)：</b></p><p>　　(1).電催化反應(yīng)的最佳條件選取難以掌握</p><p>　　(2).多壁碳納米管復(fù)合物修飾電極修飾電極的制備</p><p>　　(3).干擾物存在時(shí)的影響</p><p><b>　　4.研究目的：</b></p><p>　　本次論文的主要目標(biāo)

17、是本次論文的主要目標(biāo)是采用多壁碳納米管復(fù)合物修飾電極來研究柔紅霉素的電化學(xué)行為，并研究影響修飾電極伏安行為的因素，建立一種新型的分析方法，同時(shí)研究影響測定的干擾因素，并將此法用于實(shí)際樣品的測定。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]Tang Guang(湯光)．Modem Pharmacology(現(xiàn)代藥物學(xué))．Beijing(

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