基于石墨烯的若干新型電化學(xué)傳感器的制備及應(yīng)用研究.pdf

1、電化學(xué)傳感器在食品檢測、環(huán)境分析、生物傳感等眾多領(lǐng)域顯示了潛在的應(yīng)用前景。石墨烯是2004年才被發(fā)現(xiàn)的一種新型二維平面納米材料，其特殊的單原子層結(jié)構(gòu)決定了它具有豐富而新奇的性質(zhì)。石墨烯具有良好的電傳導(dǎo)性能，并具有比碳納米管材料更高的表面積。將石墨烯用于電化學(xué)傳感器具有重要的應(yīng)用前景，是當(dāng)前備受矚目的研究領(lǐng)域。然而，石墨烯的表面呈疏水狀態(tài)，層間有較強(qiáng)的范德華力，容易產(chǎn)生聚集，難溶于水及常用的有機(jī)溶劑。因此，石墨烯的功能化及其在新型電化學(xué)生

2、物傳感器構(gòu)筑中的應(yīng)用具有重要意義。層層自組裝(LBL)技術(shù)具有操作簡單、條件溫和、不受基底大小和形狀限制等優(yōu)點(diǎn)，是目前廣泛應(yīng)用的傳感器構(gòu)筑方法。通過LBL法構(gòu)筑基于功能化石墨烯的新型電化學(xué)傳感器有望拓展傳感器構(gòu)筑新方法并實(shí)現(xiàn)新應(yīng)用。
　　 論文研究了石墨烯的功能化方法，利用陽離子聚電解質(zhì)-聚二烯丙基二甲基氯化銨(PDDA)和氧化還原型聚合物-二茂鐵接枝聚乙烯亞胺(PEI-Fc)，通過非共價作用與石墨烯(G)復(fù)合，制備了PDDA-

3、G、PEI-Fc-G兩種納米復(fù)合材料。PDDA-G、PEI-Fc-G可在水中穩(wěn)定分散。紫外-可見(UV-vis)光譜結(jié)果表明成功制備出PDDA-G與PEI-Fc-G。透射電子顯微鏡(TEM)和原子力顯微鏡(AFM)表征證明了PDDA-G、PEI-Fc-G的單層結(jié)構(gòu)。Zeta電位測試表明PDDA和PEI-Fc在充當(dāng)石墨烯分散劑的同時，賦予PDDA-G、PEI-Fc-G正電荷性質(zhì)。
　　 基于PDDA-G的正電荷特性，論文研究了PD

4、DA-G/辣根過氧化酶(HRP)多層膜傳感器的靜電LBL法制各及應(yīng)用。UV-vis光譜圖表明LBL法制備得到均勻有序的(PDDA-G/HRP)n多層膜?；谟袡C(jī)巰化物對HRP酶活性的抑制，利用構(gòu)筑的(PDDA-G/HRP)n修飾電極實(shí)現(xiàn)了對半胱氨酸的檢測，檢測線性范圍較寬(4-28μM,28-146μM)。
　　 論文基于金納米粒子摻雜的普魯士藍(lán)類似物鐵氰化銅(CuHCF)的LBL制備方法，研究了PDDA-G/CuHCF多層膜電

5、化學(xué)傳感器的制備和應(yīng)用。論文首先制備了巰基丙酸穩(wěn)定的金納米粒子(MPA@AuNPs)，TEM表征結(jié)果表明MPA@AuNPs粒徑相對均一，基于靜電作用使MPA@AuNPs吸附在PDDA-G修飾電極上。利用MPA-Cu2+的配位作用，鐵氰化鉀與Cu2+及巰基相互作用、通過LBL法得到均勻有序的PDDA-G/MPA@AuNPs/CuHCF/(MPA/CuHCF)4多層膜修飾電極，并實(shí)現(xiàn)了對肼的高靈敏檢測。檢測線性范圍為0.4μM-130μM，