间接传感策略在电化学及可视化分析中的应用

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电化学及可视化传感器是传感器的重要组成部分,它们结合了生物传感技术和检测原理,在医疗传感、环境监测和食品农业等众多领域得到了广泛的应用。近年来一些基于间接传感策略的电化学及可视化传感器的相关报道层出不穷,受到了广大科研工作者的密切关注。本文设计了几种基于间接传感策略的电化学和可视化传感平台,并成功的应用于与生命相关物质和环境污染监测物的分析传感中,主要内容如下:1.利用1,2-萘醌-4-磺酸钠盐(NQS)与肌氨酸之间的亲核取代反应能力强于NQS和Ru(NH363+之间的静电作用,我们设计了一种基于受体/指示剂原理的间接可视化肌氨酸传感平台,并采用紫外-可见光谱、傅里叶红外光谱以及电化学等技术研究了该可视化传感器的传感机理。此外,我们比较了利用NQS分子间接和直接检测肌氨酸的效果。结果表示,间接检测有效提高了肌氨酸分析的选择性和灵敏度,试纸化检测的增敏效果尤为明显。同时,该可视化传感器也可以实现在分子逻辑门中的应用。2.采用指示剂置换法(IDA)作为间接电化学检测弱电化学活性肌氨酸的传感策略,通过GO和NQS,NQS和Ru(NH363+之间的相互作用制备了Ru(NH363+/NQS/GO修饰电极。借助紫外-可见光谱、循环伏安技术,差分脉冲伏安技术、扫描电子显微镜和能谱等对修饰电极的制备和电化学传感过程进行了表征。由于目标物可以与NQS分子发生亲核取代反应,置换了修饰电极表面的Ru(NH363+,影响了修饰电极的响应电流。该间接电化学传感平台(A-IDA)可以在肌氨酸存在的条件下,通过测定Ru(NH363+的电化学信号实现肌氨酸的间接电化学传感。3.发展了一种新型的双信号过氧化氢电化学传感器,利用过氧化氢对修饰电极表面Ru(NH363+电化学信号的减弱,以及对传感界面电子传输能力的影响(Fe(CN)64-的电化学信号变化),实现了对痕量过氧化氢的间接电化学传感。运用紫外-可见光谱、电化学交流阻抗技术和差分脉冲伏安等技术考察了该传感器对目标物检测的可行性。该新型电化学传感器采用两种电化学信号叠加(I=|△IRu|+△IFe)的传感策略,有效的提高了过氧化氢检测的灵敏度。
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