金屬氧化物納米結(jié)構(gòu)的制備及其在生物傳感器中的應(yīng)用.pdf

1、生物傳感器在生物、基礎(chǔ)研究、食品分析、臨床醫(yī)學(xué)和診斷、環(huán)境檢測(cè)、過(guò)程控制與檢測(cè)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。金屬氧化物納米結(jié)構(gòu)具有特殊物理化學(xué)性能，可作為構(gòu)建生物傳感器的理想材料。因此我們用化學(xué)氣相法合成了不同材料和形貌的金屬氧化物納米結(jié)構(gòu)，并對(duì)其在生物傳感器中的應(yīng)用進(jìn)行了研究。主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　 1.以Zn粉為原料，采用化學(xué)氣相沉積法制備了四針狀ZnO納米結(jié)構(gòu)，通過(guò)X-射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、

2、透射電子顯微鏡(TEM)對(duì)其的形貌和生長(zhǎng)機(jī)制進(jìn)行研究。然后通過(guò)滴涂法制備出GC/ZnO/HRP/nafion和Au/ZnO/GOD/nafion復(fù)合電極，并對(duì)這兩種傳感器進(jìn)行了研究。結(jié)果表明基于四針狀ZnO納米結(jié)構(gòu)的生物傳感器對(duì)H2O2和葡萄糖具有很高電流響應(yīng)。為了增大其對(duì)H2O2的電流響應(yīng)。所以我們?cè)诹姿猁}緩沖液中加入了電子媒介-對(duì)苯二酚，結(jié)果該傳感器的靈敏度有了顯著提高。以上結(jié)論說(shuō)明四針狀ZnO納米結(jié)構(gòu)是構(gòu)建傳感器的理想材料。同時(shí)對(duì)

3、于其他酶體系該生物傳感器制備方法也適用，具有很好的應(yīng)用前景。
　　 2.以質(zhì)量比Zn粉∶Mg粉=10∶1為原料，通過(guò)化學(xué)氣相沉積法合成了形貌新穎的MgO/ZnO復(fù)合納米片，對(duì)其的形貌尺寸、成分和生長(zhǎng)機(jī)制進(jìn)行了研究。并對(duì)這種復(fù)合納米片進(jìn)行了傳感器性能方面的研究，采用滴涂法制備出Au/nanosheets/HRP/Nafion和Au/nanosheets/GOD/Nafion復(fù)合電極。結(jié)果發(fā)現(xiàn):在沒(méi)有加入電子媒介的條件下，該傳感器顯

4、示出較高的檢測(cè)靈敏度。我們研究后認(rèn)為雖然純MgO導(dǎo)電性不好，但混有少量的ZnO使得其電子直接傳遞能力得到明顯的提高。
　　 3.我們采用同樣的制備方法合成了Ga2O3納米線，在對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征的基礎(chǔ)上，用滴涂法制作了基于Ga2O3納米線的生物傳感器(Au/Ga2O3/HRP/nafion)。同樣對(duì)該酶電極的循環(huán)伏安曲線和計(jì)時(shí)電流曲線進(jìn)行了測(cè)試。結(jié)果發(fā)現(xiàn):該電極對(duì)H2O2有很好的催化作用，由此證明Ga2O3具有良好的電子傳遞能力，