论文部分内容阅读
本论文首先以鲁米诺（luminol）为电化学发光（ECL）试剂，建立了一种测定改进Hummers法制备的氧化石墨（GO）的新型ECL方法；然后以制备的luminol/还原氧化石墨烯（luminol/rGO）功能纳米复合材料为葡萄糖氧化酶（GOD）固定载体和ECL发光试剂，研制了一种新型的葡萄糖ECL传感器；此外，我们还以制备的纳米金/多壁碳纳米管@还原氧化石墨烯纳米带（Au/MWCNT@rGONR）功能材料为适配体载体，建立了一种新型的电化学阻抗测定农药啶虫脒的方法。具体研究内容如下： 1、基于GO表面的羧基与luminol激发态间的电子转移，会导致luminol的ECL信号猝灭的现象，建立了一种快速、灵敏ECL检测GO的方法；并通过紫外（UV-vis）、荧光和电化学等相关实验验证和推测了其ECL响应机制。研究表明，在0.08~800μg/mL浓度区间内，GO浓度的对数与ECL信号变化（△IECL）呈现良好的线性关系，检出限可达到0.0267μg/mL(S/N=3)。该电化学发光传感体系可用于实际水样的检测。 2、首先利用luminol与GO间的π-π堆叠作用制得luminol/rGO功能纳米材料；并利用UV-vis、X射线光电子能谱（XPS）、X射线衍射（XRD）、拉曼光谱（Raman）等手段对其进行了表征，发现在复合过程中 GO被 luminol部分还原成 rGO。进一步以制备的luminol/rGO为葡萄糖氧化酶（GOD）固定载体和ECL发光试剂，基于GOD催化氧化葡萄糖产生的H2O2会增敏luminol/rGO中的luminolECL信号，构建了葡萄糖ECL生物传感器，该传感器的ECL信号是luminol/GOD葡萄糖ECL生物传感器的34倍。在优化条件下，葡萄糖的浓度在2×10-6~1.3×10-3 mol/L区间内，与△IECL呈良好的线性关系，其检出限6.7×10-7mol/L(S/N=3)。该传感体系选择性、重现性以及稳定性良好，在实际人体血样检测中具有潜在实际应用前景与价值。 3、以制备的MWCNT@氧化石墨烯纳米带（MWCNT@GONR）和氯金酸为原料，制得了Au/MWCNT@rGONR复合材料；XPS、Raman、UV-vis等谱学实验证实在复合过程中，GONR被部分还原成rGONR，Au纳米颗粒（AuNPs）被成功负载在MWCNT@rGONR上，透射电子显微镜（TEM）还证实10-15 nm的Au NPs均匀分布在MWCNT@rGONR上；进一步以制备的Au/MWCNT@rGONR为适配体的固定载体，基于适配体与啶虫脒之间能发生特异性结合，导致其阻抗值增大的机理，构建了一种免标记电化学阻抗适配体啶虫脒传感器。对比研究发现，该传感器比Au NPs或MWCNT@rGONR构建的传感器更加灵敏。在优化条件下，啶虫脒浓度在5×10-14~1×10-5mol/L之间呈现良好的线性范围，检测下限为1.7×10-14mol/L（S/N=3）。该传感器具有良好的稳定性和选择性，可应用于实际水样中啶虫脒浓度检测。