基于碳納米管的電化學(xué)生物傳感器的制備與應(yīng)用.pdf

1、近年來，碳納米管一直是世界科學(xué)研究的熱點(diǎn)。碳納米管由于自身的諸多優(yōu)點(diǎn)如，奇特的電學(xué)性質(zhì)、大的比表面積和長徑比、特殊的吸附特性以及強(qiáng)的力學(xué)性能等，已經(jīng)廣泛地應(yīng)用到物理、化學(xué)、能源、材料、信息、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。碳納米管的表面效應(yīng)和管壁中存在有大量的拓樸學(xué)缺陷，使碳納米管的表面本質(zhì)上比其它的石墨變體有更大的反應(yīng)活性，近年來被廣泛地應(yīng)用于電化學(xué)生物傳感器。當(dāng)被用作電極材料時，不僅可以提高電子傳遞速度，而且由于其比表面積大能夠作為一種優(yōu)良的催化劑

2、載體。 本論文以碳納米管(CNTs)為研究對象，分別將單壁碳納米管(SWNTs)和多壁碳納米管(MwNTs)修飾于電極表面，制備納米碳管基電化學(xué)傳感器。 1.以KzCr2O7和濃H2SO4t的混合物作為氧化劑對單壁碳納米管(SWNTs)進(jìn)行氧化修飾，通過化學(xué)共沉淀法合成了磁性單壁碳納米管(SWNTs/nano-Fe3O4)，然后吸附亞甲基藍(lán)(MB)制備了磁性修飾電極。并用透射電子顯微鏡、紅外吸收光譜、磁滯回歸曲線和電化學(xué)

3、方法進(jìn)行了表征。研究了在0.1mol/L的NH4Cl溶液中，DNA對電極上修飾物亞甲基藍(lán)的電氧化還原作用，考察了多種實(shí)驗(yàn)條件對峰電流的影響。在-0.6～0.3V電壓下，在0～6.8 mg/L范圍內(nèi)DNA濃度與電流成反比，從而實(shí)現(xiàn)對DNA的測定。采用線性掃描伏安法研究了H+濃度對電化學(xué)行為的影響，結(jié)果表明，H+離子參與了亞甲基藍(lán)的電氧化還原反應(yīng)，作pH-Ep圖，求得直線的斜率為78.4mV/pH。此方法制成的磁性修飾電極集分離、富集和測定

4、于一身，且所得的修飾電極具有催化性能高、穩(wěn)定性好、表面易更新等優(yōu)點(diǎn)。 2.選擇天然高分子殼聚糖作為多壁碳納米管(MWNTs)和納米二氧化錳(Nano-Mn02)的分散劑，得到均一穩(wěn)定的分散液，滴涂于玻碳電極的表面，制備出MWCNT/MnO2/CHIT/GCE修飾電極.由于碳納米管具有良好的電子傳遞性能，使納米二氧化錳對H2O2的電催化活性明顯提高，并通過循環(huán)伏安法、計時電流法對傳感器的性能進(jìn)行了研究。在0.1mol/L磷酸緩沖液