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基于碳纳米管聚合物复合材料电化学生物传感器的制备

张娜  
【摘要】:近几年,多壁碳纳米管复合材料修饰电极因其独特的化学和电化学性质而发展较为迅速,利用多壁碳纳米管与其它材料复合制备电化学传感器已成为生物传感器领域中的一个重要应用研究方向,应用前景十分喜人。本论文将多壁碳纳米管和聚合物的特性结合起来,制备了几种多壁碳纳米管复合材料修饰电极,并对其电化学性质进行了研究。主要内容如下: 首先,我们利用电聚合的方法制备了多壁碳纳米管(MWCNTs)/聚邻苯二酚紫(poly-PCV)修饰电极并对其进行了扫描电子显微镜(SEM)和循环伏安(CV)表征,同时考查了其电化学性质。该修饰电极对过氧化氢(H202)具有良好的电催化特性。用计时电流法对H202测定的线性范围和检出限进行研究,实验结果表明在2.0μmol/L到2.4 mmol/L浓度范围内,响应电流与过氧化氢的浓度有很好的线性关系,最低检测下限0.7μmol/L。 其次,我们利用简单的慢反应化学方法制备了普鲁士蓝(PB)多壁碳纳米管复合材料,运用扫描电子显微镜、紫外光谱和红外光谱对其进行表征,并利用滴涂法将其修饰在玻碳电极表面,制备PB/MWCNT s修饰电极,并考察其电化学性质。实验表明,该修饰电极对羟胺具有良好的电催化氧化性能,在1.5μmol/L到2.0mmol/L羟胺浓度范围内,计时电流与羟胺浓度有良好线性关系。 最后,我们通过静电配对自组装的方法制备了普鲁士蓝/壳聚糖/多壁碳纳米管修饰电极,并用扫描电子显微镜对其进行表征。该修饰电极有机结合了普鲁士蓝纳米、壳聚糖和多壁碳纳米管三者的优点。同时考察了该修饰电极对过氧化氢的电化学行为,该生物传感器对过氧化氢的测定具有响应快、灵敏度高、稳定性好等特点。


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