收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

分子印迹聚合物结合纳米材料检测酚类内分泌干扰物的电化学传感器研究

张秀明  
【摘要】:随着工业的快速发展,大量的酚类内分泌干扰物进入到人类日常摄入的食品和饮用水中,严重威胁着人类的生存和健康。长期暴露在酚类内分泌干扰物的环境中就会诱发癌症、畸形、生殖器发育不良等病症,现存的检测方法均存在一定的不足,因此急需一种灵敏、快速、准确、高效的检测方法来对环境中的酚类内分泌干扰物进行实时监测。 在此背景下,本文采用纳米材料与分子印迹聚合物(Molecularly imprinted polymers,MIPs)结合溶胶-凝胶(Sol-Gel)、生物素-亲和素技术来构建电化学传感器实现对双酚A(Bisphenol A,BPA)、4-壬基酚(4-nonylphenol,4-NP)、辛基酚(Octylphenol,OP)三种酚类内分泌干扰物进行检测。本论文构建的传感器对待测物质具有线性范围宽、检测限低、选择性强、稳定性高以及重复性好的特点,利用上述材料及方法构建的电化学传感器已成功地用于实际样品的检测。 本文的研究内容主要包括以下几个部分: 1.利用分子印迹聚合物和金纳米粒子(Gold nanoparticles,AuNPs)构建了一种基于电流检测的新型双酚A电化学传感器。在玻碳电极表面修饰金纳米粒子后,以双酚A作为模板分子,电聚合2-氨基苯硫酚得到敏感层。循环伏安(CV)用于实时监测电聚合的过程。利用Fe(CN)6~3-/Fe(CN)6~4-氧化还原电子对的特性,以电流检测来验证敏感层的性质。该传感器检测双酚A的线性范围是8.0×10~(-6)-6.0×10~(-2)mol L~(-1),检测限为1.38×10~(-7)mol L~(-1)(S/N=3),并且表现出了很好的选择性、稳定性和重复性,能够用于实际样品中双酚A的测定。 2.利用多壁碳纳米管(Multi-walled carbon nanotubes,MWCNTs)和金纳米粒子来提高电子的传导以及灵敏度,构建一种能够灵敏、方便的检测双酚A的新型电化学印迹传感器。带有特异性结合双酚A位点的分子印迹溶胶-凝胶聚合物膜通过电化学沉积修饰到电极上。通过循环伏安以及紫外可见(UV-visible absorption spectrum)光谱来表征实验所得的复合物,并研究了传感器的特异性结合和选择性识别能力。该传感器的线性范围为1.13×10-7-8.21×10-3mol L~(-1),检测限为3.6×10~(-9)mol L~(-1)(S/N = 3)。该印迹传感器已成功地用于实际样品中双酚A的检测。 3.利用二氧化钛(TiO2)和金纳米粒子构建了一种新型的能够快速灵敏检测4-壬基酚的电化学传感器。将带有能够特异性识别4-壬基酚位点的印迹功能化金纳米粒子复合物修饰到电极上,得到的电极通过循环伏安来表征。分子印迹聚合物的制备效果用紫外可见光谱与红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)来表征。通过重结合实验研究了该传感器的特异性结合及选择性识别能力。4-壬基酚检测的线性范围为4.80×10~(-4)-9.50×10~(-7)mol L~(-1),检测限为3.20×10~(-7)mol L~(-1)(S/N = 3)。该传感器成功地用于实际样品中4-壬基酚的检测。 4.利用分子印迹聚合物、功能化的金纳米粒子以及亲和素-生物素构建检测辛基酚的生物传感器。其中分别选取辛基酚、4-氨基苯硫酚和巯基乙酸做为模板分子、功能单体和稳定剂,这些物质可以与金纳米粒子形成印迹功能化的金纳米粒子复合物。将该复合物通过亲和素-生物素系统修饰到电极上,其中亲和素与生物素之间的强相互作用力会使得构建的传感器更加稳定。该传感器对辛基酚的检测线性范围为9.55×10~(-4)-5.00×10~(-7)mol L~(-1),检测限为1.40×10~(-7)mol L~(-1),且表现出良好的稳定性、重复性以及较高的选择性。此外,该传感器已被成功地用于实际样品的检测,回收率在93.5-96%之间,说明此传感器具有很高的准确性。 5.利用分子印迹聚合物与多壁碳纳米管-酞菁钴(CoPc)复合物构建了一种新型的的双酚A电化学传感器。循环伏安实验用来对电极的构建过程进行实时监测。同时,紫外可见光谱说明分子印迹聚合物的制备与模板分子的洗脱效果都比较明显。实验结果显示出分子印迹聚合物与多壁碳纳米管-酞菁钴复合物分别对传感器选择性与电流响应的提高起到了重要作用。该传感器对双酚A检测的线性范围为1.12×10~(-7)-1.34×10~(-3)mol L~(-1),检测限为3.4×10~(-9)mol L~(-1)(S/N=3)。传感器不仅表现出了高的选择性、优良的稳定性以及良好的重复性,还成功地用于纯水与牛奶样品中双酚A的检测。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 杨海朋;陈仕国;李春辉;陈东成;戈早川;;纳米电化学生物传感器[J];化学进展;2009年01期
2 苗云霞;;纳米材料在DNA电化学生物传感器中的应用[J];安徽农业科学;2010年21期
3 颜妍;王正武;赵波;;纳米材料构建的电化学生物传感器及其应用研究进展[J];南京晓庄学院学报;2011年03期
4 彭颐;胡柏林;;纳米材料在葡萄糖电化学传感器上的应用[J];湖北职业技术学院学报;2007年04期
5 ;化学工业出版社新书推荐[J];化工学报;2009年08期
6 ;化学传感器 2003年总目录[J];化学传感器;2003年04期
7 扎热木.萨迪克;都颖;徐静娟;陈洪渊;;纳米材料在电化学生物传感器中的应用[J];分析科学学报;2009年02期
8 黄强;刘红英;方宾;;电化学DNA生物传感器研究的应用进展[J];化学进展;2009年05期
9 高盐生;王媛;狄俊伟;;硅溶胶-凝胶包埋纳米金和酶的葡萄糖生物传感器[J];应用化学;2010年03期
10 张爱春;周存;;DNA电化学生物传感器的研究进展[J];天津工业大学学报;2010年03期
11 余大书,王天元,常利民,徐崇泉;PbTiO_3纳米材料及其性能研究[J];仪器仪表学报;1996年S1期
12 张臣;纳米隐身材料及其在信息化战争中的应用[J];微纳电子技术;2005年11期
13 ;材料 纳米材料[J];电子科技文摘;2006年10期
14 陈钰;刘仲明;王捷;;纳米材料在生物传感器中的应用[J];医疗卫生装备;2009年06期
15 刘艳;牛卫芬;;纳米金在电化学免疫传感器中的应用[J];长江大学学报(自然科学版)理工卷;2010年03期
16 于海涛;庄海燕;庄焱;;纳米隐身材料的研究进展及发展趋势[J];材料开发与应用;2011年01期
17 祝大同;纳米材料对PCB基板材料技术发展的推动[J];印制电路信息;2001年09期
18 余雯;刘曰利;潘春旭;;热氧化法制备ZnO纳米针的微结构与场发射性质研究[J];电子显微学报;2006年S1期
19 ;纳米材料可增强酶生物传感器[J];中国组织工程研究与临床康复;2009年51期
20 李博;郑磊;王前;贾立永;;电化学DNA生物传感器设计及在医学检验中的应用进展[J];分子诊断与治疗杂志;2011年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 丁宝全;申西波;宋晨;王金业;石党委;王振刚;刘娜;;DNA纳米材料作为模板构建手性金属等离子体结构[A];中国化学会第28届学术年会第4分会场摘要集[C];2012年
2 易长青;杨梦甦;;在纳米尺度上操纵细胞行为的研究[A];中国化学会第28届学术年会第3分会场摘要集[C];2012年
3 张立德;;纳米材料的可控制备与表征[A];中国颗粒学会超微颗粒专委会2011年年会暨第七届海峡两岸超微颗粒学术研讨会论文集[C];2011年
4 李宁;李晨;;单步水热法合成空心Fe_3O_4磁球纳米材料的探讨[A];中国颗粒学会第七届学术年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集[C];2010年
5 车顺爱;;纳米材料在pH响应性药物释放中的应用(特邀报告)(英文)[A];生物颗粒与粉体制备、应用技术研讨会论文集[C];2010年
6 ;全国第二届纳米材料和技术应用会议[A];纳米材料和技术应用进展——全国第二届纳米材料和技术应用会议论文集(上卷)[C];2001年
7 ;全国第二届纳米材料和技术应用会议[A];纳米材料和技术应用进展——全国第二届纳米材料和技术应用会议论文集(下卷)[C];2001年
8 周素红;姚蓓;芦庆新;陈颖;程晓松;;纳米材料的测量技术[A];纳微粉体制备与应用进展——2002年纳微粉体制备与技术应用研讨会论文集[C];2002年
9 赵廷凯;柳永宁;朱杰武;;纳米材料概述[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅱ[C];2004年
10 董丽杰;李琦;张俊俊;孟雅娟;何至青;熊军;熊传溪;;大分子诱导多功能纳米材料的自组装[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵斌;特殊形貌TiO_2/钛酸盐纳米材料的合成与生成机理[D];华东理工大学;2011年
2 何开华;低维氮化硼纳米材料中杂质和电场行为的第一性原理研究[D];中国地质大学;2010年
3 苏勇;一维金属氧化物纳米材料的气相合成与发光性能研究[D];合肥工业大学;2011年
4 宋运涛;金属氧化物纳米材料的液相合成研究[D];山东大学;2010年
5 王金兴;不同结构In_2O_3基纳米材料的合成及其气敏特性研究[D];吉林大学;2010年
6 郭明义;硅基多孔纳米材料的功能化及其药物传输研究[D];吉林大学;2011年
7 王琦;基于五种功能纳米材料的电化学传感器的构置及其应用[D];西北大学;2011年
8 公茂刚;低维氧化锌纳米材料的合成及浸润性研究[D];中国科学技术大学;2011年
9 侯士丽;硫化物半导体纳米材料的制备及特性研究[D];华东师范大学;2010年
10 张晓东;准一维SiC和Si_3N_4纳米材料的合成与表征[D];哈尔滨工业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张秀明;分子印迹聚合物结合纳米材料检测酚类内分泌干扰物的电化学传感器研究[D];济南大学;2011年
2 范亚;纳米材料在金属离子及生物分子分析检测中的应用研究[D];西南大学;2010年
3 刘晓荣;纳米材料修饰电化学DNA和适体生物传感器的研究[D];西北大学;2010年
4 章定恒;水滑石前体法制备Fe掺杂ZnO纳米材料及其发光性能研究[D];北京化工大学;2010年
5 宋虎;三羰基锝标记富勒醇的制备及其生物体内行为研究[D];中国工程物理研究院;2010年
6 朱琳;功能材料的制备与组装[D];山东师范大学;2011年
7 董辰方;纳米材料对人体细胞体外生长的影响研究[D];青岛大学;2004年
8 张晶晶;部分超顺磁性纳米材料的合成及基于MRI的生物应用[D];上海师范大学;2010年
9 钱昆;功能化多孔纳米材料的设计合成及其在蛋白质组学分析中的应用[D];复旦大学;2010年
10 张晓花;水溶性NaYF_4:Yb,Er上转换发光纳米材料的制备及应用[D];山东师范大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 袁封;纳米材料是涂料的好帮手[N];中国化工报;2004年
2 杭州科瀚盟公司 黄海;正确认识纳米材料在纺织上的应用[N];中国纺织报;2008年
3 记者 方彬楠 通讯员 周麦玲;纳米材料绿色打印技术产业化基地落户怀柔[N];北京商报;2010年
4 记者 冯永锋;我纳米材料领域获重要突破[N];光明日报;2000年
5 刘菊花;首批纳米材料国家标准 于4月1日起正式实施[N];中国有色金属报;2005年
6 胡爱武 傅志红;纳米材料与纳米技术[N];中国包装报;2004年
7 罗刚;神奇的纳米材料安全吗[N];健康报;2005年
8 仲科;科技部部署纳米材料研究项目[N];中国化工报;2008年
9 刘英楠;新方法捕获纳米材料详细信息[N];中国高新技术产业导报;2005年
10 记者 王大军;纳米材料有助微观诊断[N];新华每日电讯;2003年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978