磁性納米材料的合成及其在分析中的應(yīng)用.pdf

1、近幾年來,Fe3O4磁性納米粒子由于其具有較高的超順磁性、小尺寸效應(yīng)、高的比表面積、生物安全性、生物兼容性、易于合成和功能化等優(yōu)點而被廣泛研究和應(yīng)用。Fe3O4磁性納米粒子的研究是當前生物分析化學和電分析化學十分活躍的研究領(lǐng)域,其中包括:酶的固定、電化學傳感、廢水處理和蛋白質(zhì)的分離與富集。本論文主要集中研究了Fe3O4磁性納米粒子的合成、表征、構(gòu)建直接電子傳遞的電化學傳感以及在廢水處理方面的應(yīng)用。
　　 一基于血紅素功能Fe3O

2、4/SiO2核殼磁性復(fù)合材料構(gòu)建氧氣和過氧化氫傳感器的研究血紅素(hemin),是血紅素類蛋白質(zhì)的活性中心,通過共價直接將血紅素分子嫁接到氨基功能化的Fe3O4/SiO2核殼磁性復(fù)合材料表面。通過TEM、IR和UV-vis等技術(shù)對所合成的Fe3O4/a-SiO2/hemin復(fù)合磁性材料進行了表征。將其滴涂到玻碳電極的表面構(gòu)建電化學傳感器。該電極對氧氣和過氧化氫有良好的催化特性,可用于過氧化氫和水中溶解氧的測定。
　　 二基于Fe

3、3O4/a-SiO2/Au磁性復(fù)合材料構(gòu)建葡萄糖傳感器的研究
　　 首先采用溶劑熱法合成單分散的Fe3O4磁性納米粒子,通過溶膠凝膠等技術(shù)制備核殼結(jié)構(gòu)的Fe3O4/SiO2,然后在Fe3O4/a-SiO2組裝Au納米粒子得到Fe3O4/a-SiO2/Au復(fù)合磁性復(fù)合材料,將其用于固定葡萄糖氧化酶(GOD)構(gòu)建葡萄糖生物傳感器。磁性材料的晶型、形貌和結(jié)構(gòu)分別用X射線衍射光譜(XRD)、透射電鏡(TEM)、傅里葉變換紅外光譜(FT-

4、IR)和紫外可見光譜(UV-vis)進行表征。采用該材料可以提高GOD固載量,其表面平均吸附量高達3.92×10-9mol·cm-2,同時,所固定的GOD表現(xiàn)出較高的生物活性。該葡萄糖傳感器具有線性范圍寬、檢測限低、靈敏度高的特點。該方法可用于葡萄糖的測定。
　　 三單分散Fe3O4磁性納米粒子快速磁吸附除去水中污染物的研究
　　 首先采用溶劑熱法合成單分散的Fe3O4磁性納米粒子,其晶型、形貌和結(jié)構(gòu)分別用X射線衍射光譜

5、(XRD)、透射電鏡(TEM)、傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)和紫外可見光譜(UV-vis)進行表征。該Fe3O4磁性納米粒子可用作廢水處理的吸附劑。實驗詳細考查了磁性材料從水溶液中利用磁性快速吸附除去有機染料(鈹試劑Ⅱ)的條件,如吸附時間、染色劑濃度、磁性材料的濃度、溫度和pH等影響因素。吸附數(shù)據(jù)用Langmuir和Freundlich吸附等溫方程進行擬合。實驗結(jié)果表明能夠和Freundlich等溫模式很好的擬合。Fe3O4磁性納米