碳纳米管复合材料薄膜修饰电极在生物传感器中的应用研究
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碳纳米管复合材料薄膜修饰电极在生物传感器中的应用研究
作者:翟江丽 Publish: 2007-10-9 Hits:-
【中文题名】 碳纳米管复合材料薄膜修饰电极在生物传感器中的应用研究
【英文题名】 Studies on the Application of Carbon Nanotubes Composite Film Modified Electrodes in Biosensors
【学科专业】 分析化学
【论文级别】 硕士论文
【投稿时间】 2007-10-9
【中关键词】 碳纳米管,电化学,电催化,生物传感器,,
【英关键词】 Carbon nanotubes,Electrochemistry,Electrocatalyze,Biosensors,
【分类导航】 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化元件、部件>发送器(变换器)、传感器>生物传感器、医学传感器
【论文摘要】  本论文主要研究了碳纳米管/催化剂纳米复合材料薄膜修饰电极的制备及其在生物传感器基础研究中的应用。主要包括两部分内容:普鲁士蓝纳米粒子/碳纳米管复合材料膜修饰电极的制备与应用和麦尔多拉蓝/碳纳米管有机—无机纳米复合材料膜修饰电极对NADH的电催化。具体的研究工作主要集中在以下几部分: (1)用化学合成的方法制备了普鲁士蓝纳米粒子,通过自发吸附的方式将普鲁士蓝纳米粒子稳定地组装到碳纳米管修饰电极表面,制备了普鲁士蓝/碳纳米管纳米复合膜。该纳米复合膜对过氧化氢的催化还原具有很高的活性,灵敏度为2.14μA/mM。在此基础上,通过电化学聚合邻苯二胺和葡萄糖氧化酶混合溶液,将葡萄糖氧化酶固定在普鲁士蓝/碳纳米管纳米复合膜上制备了第一代葡萄糖生物传感器。该葡萄糖生物传感器具有线性范围较宽(0~8 mM),检出限低(仅12.7μM),响应速度快(7 s),灵敏度高,稳定性好等优点。 (2)采用非共价键合的方法将碳纳米管功能化制备了麦尔多拉蓝/碳纳米管有机—无机纳复合材料膜修饰电极,以电化学方法对修饰电极进行详细表征,在循环伏安曲线上从-0.6~0.2 V可以观察到麦尔多拉蓝的两对可逆的氧化还原峰。...
【论文题纲】
摘要 4-5
ABSTRACT 5-8
第一章 引言 8-40
1.1 生物传感器概述 9-12
1.1.1 生物传感器的定义 9
1.1.2 生物传感器的分类 9-10
1.1.3 电化学生物传感器的分类 10-12
1.2 碳纳米管 12-15
1.2.1 碳纳米管的结构 12-13
1.2.2 碳纳米管的制备 13
1.2.3 碳纳米管的纯化 13-14
1.2.4 碳纳米管的特性 14-15
1.3 碳纳米管修饰电极的方法 15-19
1.3.1 碳纳米管糊电极 15-16
1.3.2 碳纳米管薄膜修饰电极 16-17
1.3.3 碳纳米管/聚合物修饰电极 17-18
1.3.4 碳纳米管/溶胶凝胶修饰电极 18
1.3.5 碳纳米管自组装法(SA 膜法)修饰电极 18-19
1.4 碳纳米管负载催化剂的制备 19-22
1.4.1 化学方法 19-21
1.4.2 物理方法 21-22
1.5 碳纳米管修饰电极在电化学生物传感器中的应用 22-26
1.6 本工作的意义 26-28
参考文献 28-40
第二章 普鲁士蓝/碳纳米管纳米复合材料膜修饰电极的制备及其在安培型葡萄糖生物传感器中的应用 40-58
2.1 前言 40-42
2.2 试验部分 42-43
2.2.1 试剂与仪器 42
2.2.2 溶液的配制 42
2.2.3 PB/MWNT—修饰电极的制备 42-43
2.3 结果与讨论 43-52
2.3.1 透射电镜 43-44
2.3.2 PB/MWNT/GC 电极的电化学性质 44
2.3.3 PB/MWNT/GCE 对H_2O_2 的催化还原 44-45
2.3.4 PB/MWNT/GCE 对H_2O_2 的催化还原电位优化 45-46
2.3.5 PB 的吸附时间对H_2O_2 的催化还原的影响 46
2.3.6 聚邻苯二胺(OPD)固定葡萄糖氧化酶(GOD) 46-47
2.3.7 PB/MWNT/GOD/GCE 对葡萄糖的催化还原 47-48
2.3.8 PH 值的优化 48-49
2.3.9 PB/MWNT/GOD/GCE 的计时电流响应 49-50
2.3.10 干扰试验 50
2.3.11 重现性和稳定性 50-52
结论 52-53
参考文献 53-58
第三章 麦尔多拉蓝/碳纳米管有机-无机纳米复合材料修饰电极对 NADH 的电催化研究 58-74
3.1 前言 58-59
3.2 实验部分 59-60
3.2.1 试剂与仪器 59
3.2.2 电极的制备 59
3.2.3 麦尔多拉蓝的结构 59-60
3.3 结果与讨论 60-70
3.3.1 CNT/GCE 与GP/GCE 催化氧化NADH 60-61
3.3.2 MB/CNT/GCE 与MB/GP/GCE 的电化学表征 61-63
3.3.3 PH 对MB/CNT/GCE 影响 63-64
3.3.4 MB/CNT/GCE 与MB/GP/GCE 的动力学研究 64-66
3.3.5 MB/CNT/GCE 与MB/GP/GCE 对NADH 的催化性能 66-67
3.3.6 MB/CNT/GCE 与MB/GP/GCE 对NADH 的催化电位的优化 67
3.3.7 MB/CNT/GCE 与MB/GP/GCE 对NADH 的计时电流响应 67-69
3.3.8 重现性和稳定性 69-70
结论 70-71
参考文献 71-74
致谢 74-75
在学期间公开发表论文及著作情况 75
【DOI】 LunWen.ID:2.2008.385664
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