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《山东师范大学》 2002年
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化学修饰电极及生物传感器的应用与研究

刘海燕  
【摘要】: 化学修饰电极是70年代中期发展起来的一门新兴的、也是目前最活跃的电化学和电分析化学的前沿领域,目前已应用于生命科学、环境科学、分析科学、材料科学等许多方面。修饰在电极表面的媒介体可加速氧化还原中心在电极表面的电子传递过程以实现电催化反应,化学修饰电极的电催化是化学修饰电极发展的重要推动力,它广泛应用于各种难以实现的电子传递慢过程,例如,生物分子的电催化、有机物的电催化、无机离子的电催化等。 本文首先根据环糊精的分子识别作用,分别以有机配体、碱性染料介体为客体制备主客体包合物,将包合物引入电极制成功能修饰电极进行分析测定:1、制备了β-环糊精交联聚合物-吡啶偶氮间苯二酚(β-CDP-PAR)包合物,将此包合物掺杂于碳糊中制备成碳糊电极,待测离子CO~(2+)与包合物发生配合反应而被选择测定;实验发现通过主客体包合作用降低了有机配体PAR在酸碱性溶液中的流失,使电极的稳定性显著增强。2、利用不溶性β-环糊精交联聚合物(β-CDP)与甲苯胺兰的超分子作用及β-CDP与戊二醛间的缩聚作用,将介体和酶共同固定在电极上,制备H_2O_2生物传感器。首次通过主客体间的包合作用将易溶于水的介体甲苯胺兰固定在电极表面,介体不但固定牢固,且有充分的流动性,使该传感器具有较好的灵敏度及较高的稳定性。 另外,在生物传感器的制备过程中,通过吸附、电沉积、电聚合的方法将媒介体固定于修饰电极表面,以催化生物活性物质抗坏血酸、肼的氧化及过氧化氢的还原:1、在电极表面修饰一层壳聚糖膜,壳聚糖分子中-NH_2在酸性溶液中发生质子化而荷正电。本文首次通过静电引力作用将介体Fe(CN)_6~(3-)吸附富集于天然高分子材料壳聚糖膜中,并用于抗坏血酸的活体检测。2、在电极表面电沉积成一种新型的复合无机膜——铁氰化镍/银膜(Ag/NiCHF),此膜与普鲁士蓝类膜电极相比,稳定性显著增强,且对肼的氧化有显著的催化作用。3、将易溶于水的电子转移介体中性红在石墨电极表面电聚成膜,有效的减少了其流失;且提出了酶的间接交联固定法——在辣根过氧化酶的表面覆盖一层明胶隔层再与戊二醛交联,有效地避免了部分酶的失活,延长了H_2O_2生物传感器的使用寿命及存放时间。
【学位授予单位】:山东师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:O657.1

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