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三维纳米材料和离子液体构建电化学生物传感器

作　者: 孙永波
导　师: 朱俊杰
学　校: 南京大学
专　业: 分析化学
关键词: 离子液体(IL) 三维有序大孔(3DOM)金膜 L-乳酸脱氢酶(LDH) 乳酸膜材料壳聚糖直接电化学生物传感器 Cu2O多孔纳米微球 Nafion NADH氧化
分类号: TP212.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

近年来,将离子液体、纳米材料及其复合膜用于修饰电极的构建已成为修饰电极的主要研究方向之一。本文基于三维有序大孔金膜和Cu20多孔纳米微球,构建了两种含酶和无酶的传感器,实现了对底液中小分子的检测。具体内容如下；1.基于室温离子液体和有序大孔金膜的生物酶传感器将室温离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIM][BF4])、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、不同种类的膜材料与各种酶一起通过混合涂布、逐层修饰的方式固定于三维有序大孔(3DOM)金膜电极表面,构建一种新型的生物酶传感器。血红蛋白(Hb)、肌红蛋白(Mb)、辣根过氧化物酶(HRP)在修饰电极上表现出明显的还原峰,这归因于三种酶活性中心的直接电化学行为。乳酸脱氢酶(LDH) 的学位论文">L-乳酸脱氢酶(LDH)修饰的金膜电极可以用做检测乳酸浓度的生物传感器。该传感器表现出良好的催化性能,其检测线性响应范围为10～250 nM,检测限为3.3 nM(S/N=3)。此外,我们还研究了硅胶凝胶(sol-gel)、壳聚糖(Chi)、Nafion膜和琼脂糖水凝胶(Aga)四种不同膜材料对于修饰电极催化响应的影响,结果表明,选择壳聚糖作为膜材料是最优选择。2.Cu20多孔纳米微球修饰电极检测NADH通过超声化学法合成了具有较大孔径和表面积的Cu2O多孔纳米微球。将Cu20多孔纳米微球和Nafion膜、DMF混合滴加到玻碳电极(GC)表面,制成Cu2O/Nafion/DMF-GC修饰电极。在pH=7.0的磷酸盐缓冲液中,NADH能在该修饰电极表面有效聚集,并在600 mV处出现灵敏的氧化峰。不同的底液pH值对检测影响较大,在pH=7.0条件下,检测效果最好,峰电流与NADH浓度在0.01-20 mM范围内成良好的线性关系,检测限为3.34μM。此外,将Cu2O-GC和Cu2O/Nafion/DMF-GC电极进行比较,结果表明Cu2O/Nafion/DMF-GC电极具有更好的检测能力且抗干扰性和稳定性好。

全文目录

中文摘要  4-6
ABSTRACT  6-8
第一章绪论  8-27
  1.1 离子液体概述及其在电化学中的应用  8-13
  1.2 纳米材料在修饰电极中的应用  13-17
  1.3 化学修饰电极  17-20
  1.4 修饰电极对小分子的检测  20-23
  参考文献  23-27
第二章基于室温离子液体和有序大孔金膜的生物酶传感器  27-39
  2.1 前言  27-29
  2.2 实验部分  29-32
  2.3 结果与讨论  32-36
  2.4 结论  36-37
  参考文献  37-39
第三章 Cu_2O多孔纳米微球修饰电极检测NADH  39-49
  3.1 前言  39-40
  3.2 实验部分  40-41
  3.3 结果与讨论  41-46
  3.4 结论  46-47
  参考文献  47-49
附录作者在攻读硕士学位期间已发表的论文  49-50
致谢  50-52

三维纳米材料和离子液体构建电化学生物传感器

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