纳米材料修饰电极的制备及在生物环境中的应用

【摘要】近年来，随着糖尿病患者的增多，糖尿病对人类健康的威胁也趋于日益严重。因此，对于血液中葡萄糖的检测就显得尤为重要。但目前血糖测量往往采用色谱分离，其操作复杂而且费用昂贵。所以，简单、快速、费用低廉并运用量子点及其修饰后电极测量血糖的含量已成为科学研究发展的一种新的趋势。本论文主要分为如下三部分：1、介绍纳米材料的研究现状、应用范围、特性等。同时，介绍了生物传感器的结构原理、应用领域以及量子点在生物传感器中的应用。2、合成水溶性的Mn掺杂ZnS量子点、CdSe量子点。针对CdSe量子点，分别制备了Nafion/GOx、Nafion/CNTs/GOx电极，使用循环伏安法(CV)研究了葡萄糖在修饰电极上的电化学特性。通过对比发现，在CdSe量子点存在的电极中，其灵敏度、稳定性要更优于其他两种电极。将合成后的量子点分别与碳纳米管、葡萄糖氧化酶、全氟磺酸按一定比列混合制备了Nafion/CNTs/GOx/Mn-ZnS、Nafion/CNTs/GOx/CdSe电极。研究了这两种电极在pH=6.9磷酸盐缓冲液中的电化学行为，讨论并分析了两种电极的电化学行为。结果表明，Nafion/CNTs/GOx/CdSe电极的电化学特性较为优越，检测限为5.5μM(S/N=3)，相对标准差为3.7%，线性伏安扫描的峰电流与葡萄糖的浓度呈良好的线性关系，线性回归方程为ip(μA)=4.2838+0.024c(μM,r=0.9992)，故此结果有很好的应用前景。同时，将该电极用于葡萄糖样品的测定。3、制备了石墨烯(RGO)及氧化石墨烯(GO)，研制出一种新型的有机物传感器。采用物理吸附法将石墨烯与间硝基苯酚按一定比例固载到电极上，制成GO/GCE、RGO/GCE电极。结果表明：该电极稳定性良好，在pH=5.5的磷酸盐缓冲溶液中对传感器有明显的催化活性。该方法用于测定间硝基苯酚含量是一种较好的方法。
【作者】窦文锋；
【导师】范哲锋；
【作者基本信息】山西师范大学，化学，2014，硕士
【关键词】Mn掺杂ZnS量子点；CdSe量子点；石墨烯；循环伏安法；

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