基于碳纳米材料与过渡金属材料的复合物的电化学传感器及其应用

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:johnlzh0
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
生物体中存在着多种功能性分子,这些分子与生物体的生命活动息息相关,如果它们在体内的含量发生异常,可能会导致生物体的紊乱和疾病的发生,严重威胁生物体的健康。例如:葡萄糖含量的异常是判断糖尿病的主要依据;多巴胺含量的异常与帕金森症有着密切的关联。因此,开发简便、灵敏、可靠的功能性分子分析方法是至关重要的,这对临床诊断和治疗都具有重要的科学意义和实用价值。电化学分析方法是分析化学中的重要分析方法,因其操作简单、成本低、检测速度快、灵敏度高和改性简单等优点受到了广泛的关注。在电化学传感平台的构建中,电极表面修饰材料的选择很大程度上决定了其分析性能的上限。因此,新型电极材料的探索有利于电化学传感器分析性能的进一步提高。碳基纳米材料本身所具有的高比表面积、高导电性、优越催化性能等优点,非常适合成为电极材料的候选材料之一。过渡金属材料因成本低、形态可控、高电催化活性等优点而备受关注。利用二者复合物的协同作用可有效的提高电化学传感器的检测灵敏度、选择性和稳定性。因此,本文以构建电化学无酶传感平台为目标,以探索新型电极材料为前提,构建了两种分别对于葡萄糖和多巴胺具有较强电催化活性的复合材料,利用复合材料的协同作用进一步提高对葡萄糖和多巴胺检测的灵敏度、选择性和稳定性。本论文详细内容主要包括:1.利用溶剂热合成法合成了具有八面体形貌的铜基金属有机框架(Cu-MOF),采用简单的物理手段将Cu-MOF与碳纳米角(CNHs)复合,构建了Cu-MOF/CNHs复合材料。其中,Cu-MOF作为高效的电催化剂可以有效的电化学氧化葡萄糖,而CNHs提供了高的导电能力和大的比表面积,从而提高了复合材料对葡萄糖的电化学分析性能。所构建Cu-MOF/CNHs/GCE的电化学性能优越,在最优实验条件下,对葡萄糖检测线性范围为250 n M到1.2 m M,检测限为78 n M(S/N=3)。所制备的传感器具有良好的选择性、重现性和稳定性,可用于实际样品中葡萄糖的检测。其中,应用于人血清中葡萄糖检测的三个样本的结果分别为5.62 m M、3.90 m M和5.01 m M,与临床标准使用的己糖激酶法所测定出来的结果(5.59 m M、3.92 m M和5.14 m M)是相似的。2.在室温下简单快速的合成了具有六边形形貌的羟基氧化钴纳米片(Co OOH nanosheet),利用超声的方法将Co OOH与炭黑(CB)复合,构建了Co OOH/CB复合材料。其中,CB作为高导电材料可以显著的提高电极表面的电子转移效率以及有效的增加电极的电化学表面积,与Co OOH复合后,可以保证即使微量的多巴胺也能在电极表面产生放大的输出信号,使得微量多巴胺的电传感检测成为可能。所构建Co OOH/CB/GCE对多巴胺展现了良好的电催化活性,对于多巴胺的氧化还原峰电位差减小,电流响应值明显增大。在最佳实验条件下,对多巴胺的检测范围广,线性范围为2μM到200μM,检测限为0.07μM(S/N=3)。所制备的传感器具有良好的选择性、重现性和稳定性。
其他文献
面对“九五”期间我国高中受教育人数的急剧扩张,有步骤地大力发展高中教育将是我国教育发展的主要趋势。但面对我国在教育经费短缺的现实,我们必须考虑在一定教育投入下,使
霉菌毒素是影响全球畜禽养殖生产及健康产业的一个重要问题。至2019年我国肉鸡、水禽的年出栏总量已达到150亿羽。霉菌毒素无色无味,无处不在,家禽如果长期摄入低浓度的霉菌毒素,会导致慢性中毒或是呈现亚临床中毒症状,其生长性能、产蛋性能、繁殖性能和免疫机能也会受到一定程度的影响,使家禽生产企业和养殖户蒙受许多不必要的经济损失。福建省莆田地区的养鸡业已经取得了一定的发展水平,但是仍然受到霉菌毒素问题的困
一、实践近几年来,象山技工学校确立新的办学指导思想和发展目标后,在上级领导及有关专家的关心支持下,进行了大胆探索和实践,采取了许多积极有效的措施,取得了较好的成绩。
会议
随着“工业4.0”、“中国制造2025”的提出,未来工业的发展越来越被重视,工业机器人更是成为国家科技创新的优先重点发展领域。机器人凭借其多方面优点渐渐取代人工,但由于部
墩墙混凝土温度裂缝带有普遍性,仅靠降低水泥用量、通水冷却、保温保湿养护等常规方法,并不能保证有效控制温度裂缝。在"江苏省科技厅创新能力建设计划(BM2018028)"资助下,研
研究目的:自闭症又称孤独症,是一种非典型广泛性发育障碍,其症状主要表现为社会沟通障碍、重复行为和特殊兴趣。尽管社会沟通障碍是自闭症儿童最核心问题,但近年来,越来越多
目前中国经济处在由低质量发展向高质量发展转型的关键时期,针对中国经济发展中出现的环境问题,总结性的提出了符合经济发展规律的绿色发展总要求,总要求希望以绿色发展方式解决当前中国面临的严峻的环境问题。金融是绿色发展的内核,从全局着手,布局金融对绿色发展的支持,解决经济发展与环境保护的问题,不断改善中国的生态环境,从而实现中国经济的可持续发展。本文基于山东省17地市的2011-2018年的相关数据对山东
药物检测作为分析化学领域的一个研究方向,对于药物质量控制、药剂研发、药代动力学研究、环境监测以及食品分析等方面都有着重要意义。目前,在众多的药物检测方法中,电化学
动产浮动抵押制度起源于英国,在其创设十多年之后,我国经过反复的斟酌与衡量,最终在《物权法》中增加了有关条款,正式创设了我国动产浮动抵押制度。通过吸取国外经验以及结合
行业协会是指由同业经营者组成的,通过自愿、自律和自治的形式解决本行业共同的生产、经营、协作、维权等问题的非营利社会组织。行业协会对竞争具有两面性,一方面,作为同业