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《苏州大学》 2010年
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ZnO球腔阵列的制备及应用研究

池晓雷  
【摘要】: 微电极具有常规电极无法比拟的特点,如极高的电流密度,极短的响应时间等,但单一微电极的响应电流很小,一般仪器难以检测,单个电极的失效有可能造成错误的结果。由多个微电极并联组成微电极阵列,既可以保持单个微电极优异性能并通过并联的电极放大检测信号,又可以通过增加传感器的冗余来提高总的测量的可靠性。本研究工作采用Langmuir-Blodgett(LB)技术制备了具有较大面积的长程有序聚苯乙烯(PS)微球模板,探讨了模板制备的最佳条件,并以此为基础构建了纳米金修饰氧化锌球腔微电极阵列,研究了血红蛋白、肌红蛋白在微电极阵列上的直接电化学。研究主要内容如下: 1采用LB技术制备了大面积长程有序的PS微球模板,考察了不同亚相、乙醇与二次蒸馏水体积比、表面压力、滑障速度对微球模板有序性的影响。在优化的实验条件下,得到了有序度较高的模板阵列,有序区域大小可以达到1000μm2。 2基于微球模板阵列构建了氧化锌球腔及纳米金修饰氧化锌球腔微电极阵列: (1)采用电化学沉积法,在硝酸锌和硫酸锌体系中,通过在微球模板间隙中沉积氧化锌制备了氧化锌球腔阵列。采用光学显微镜、扫描电镜、电化学阻抗技术、循环伏安法等研究了球腔阵列的性能。实验结果表明硫酸锌体系中电沉积的氧化锌致密性好于硝酸锌体系。 (2)采用溶胶凝胶法构建了氧化锌球腔阵列,考察了溶胶溶液浓度、抽真空次数以及退火升温速率对球腔结构的影响,采用光谱法进行了表征。 (3)在氧化锌球腔阵列的基础上,采用控制电位电沉积法尝试在球腔底部修饰纳米金以构建微电极阵列,扫描电镜结果显示纳米金确实修饰在球腔的底部。 3研究了血红蛋白、肌红蛋白在微电极阵列上的直接电化学。采用滴涂法分别将血红蛋白、肌红蛋白固定在纳米金修饰氧化锌球腔微电极阵列上,研究了两种蛋白质的直接电化学。吸附在球腔内部纳米金上的两种氧化还原蛋白依然保持良好的电化学活性。氧化还原蛋白修饰的阵列电极对双氧水具有良好的催化作用。对于血红蛋白、肌红蛋白修饰电极其线性关系分别为3.3×10~(-5)~1.1×10~(-2)mol/L、3.3×10~(-7)~3.7×10~(-6) mol/L,检出限分别为4.1×10~(-6)mol/L、8.9×10~(-8) mol/L,异相电子转移速率常数κs分别为0.389s-1、1.02s-1。
【学位授予单位】:苏州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:O614.241

【参考文献】
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