功能化碳纳米管修饰的化学与生物传感器研究

来源 :桂林工学院 桂林理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wangql133
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本论文旨在利用碳纳米管(CNTs)负载Fe3O4合成磁性碳纳米管,集分离、富集、测定于一体,并以此作为传感器的增强剂,实现对牛血清白蛋白(BSA)的测定以及碳纳米管羧基化,在此基础上制备高灵敏和高选择性的新型的尿酸和葡萄糖化学和生物传感器。碳纳米管修饰到电极上提高了电极电催化效率、电极和酶之间的电子交换速率,采用循环伏安、线性扫描、计时电流法、扫描电子显微镜技术对修饰电极进行了表征。 采用化学沉积法在碳粉上合成纳米磁性Fe3O4颗粒,吸附茜素红S(ARS)后通过磁力附着在石墨电极上,制成了纳米磁性碳粉修饰电极。研究了该电极对ARS-BSA的电还原作用,考察了多种实验条件的影响。线性范围0.001~0.06mg/mL,用于牛血清样品中BSA的测定,回收率在96.8~106.3%,初步研究了电化学反应机理。该磁性修饰电极集分离、富集、测定和更新于一体。CNTs负载纳米磁性颗粒Fe3O4吸附ARS后通过磁力修饰在石墨裸电极上,做成了电活性的磁性CNTs修饰电极。研究了该电极对ARS-BSA的电还原作用,考察了多种实验条件的影响。线性范围(0.04~1.5)×10-4μg/mL,实现了对BSA的低浓度测定。电极反应速率常数k0=4.6s-1,电子转移系数α=0.19;该磁性修饰电极集分离、富集、测定和更新于一体,能够测定纳克级的BSA。 碳纳米管经硝酸羧基化处理后使吸附主体的堆积孔增多,富集尿酸的作用增强,缩短了富集时间,增加了灵敏度和重现性。实验考察了多种实验条件的影响,方法的检出限为0.02ng/mL(S/N=3),灵敏度3.0744μA/(ng/mL),检测线性范围为0.1~4ng/mL。应用尿样中尿酸含量的测定,回收率在99~105%之间。抗坏血酸对测定的无干扰。 CNTs修饰的葡萄糖传感器是利用CNTs上的羧基与GOx的氨基相互作用固定酶,增加了酶的稳定性,表观米氏常数Km=1.77×10-4mol/L。考察了多种实验条件的影响,酶电极的检出限为1×10-8mol/L(S/N=3),线性范围为1.5×10-7~4×10-5mol/L。尿酸对测定无干扰。用于人血清中葡萄糖含量的测定,回收率在96~105%之间。
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