金与氧化铁纳米颗粒改善电极电化学性能及其应用于生物传感的研究

来源 :东南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:crazy5555
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
纳米材料是当今新材料研究领域中最富有活力、对未来经济和社会发展有着重要影响的研究对象。其合成制备等方面相对成熟,但是推向应用已是十分紧迫的事情。金和氧化铁纳米材料因其具有独特的电学、光学、磁学、催化等物理化学特性而备受关注,本文主要研究了这两种纳米材料修饰电极的电化学性能,进而应用于生化分子的电化学传感检测,并进一步研究了氧化铁纳米颗粒模拟过氧化物酶的新性能。具体内容为: (1)金纳米颗粒负载于聚苯胺纳米纤维上以形成电化学传感元件,研究其在电化学传感检测大脑神经递质多巴胺(DA)中的应用。高导电性能的金纳米颗粒“点缀”于导电聚苯胺纳米纤维上,形成高比面积、强电传导性能的复合物,可以形成稳定的电极修饰层,促进电子的传导。该复合纳米材料修饰电极可以获得DA的响应电流分别是单纯聚苯胺修饰电极和裸电极的1.5和2.4倍,并且检测到DA和其常见干扰物质抗坏血酸的峰电位相差达260mV。因此,这种聚苯胺/金复合纳米纤维修饰电极可以用于DA的高灵敏度和高选择性检测。 (2)对氧化铁纳米颗粒的电化学行为进行研究,并将其应用于过氧化氢的传感检测。主要是通过化学共沉淀法合成了两种尺寸的Fe3O4磁性纳米颗粒,并通过电化学的方法对其进行表征。发现在-0.34V附近产生Fe3O4的特征还原峰,并且随着纳米颗粒尺寸的减小,还原电流增大。同时通过对比Fe3O4和其氧化产物Fe2O3的电化学活性,发现同摩尔浓度下,Fe3O4的电化学响应信号要比Fe2O3的强。静电组装法制备Fe3O4修饰电极,并用于过氧化氢的传感检测,结果表明该纳米材料具有优良的电催化活性。结合Fe3O4的磁分离富集、生物相容等性能,有望将该纳米材料制备成一种超高灵敏度的生物电化学传感元件。 (3)氧化铁纳米颗粒的类似过氧化物酶活性的研究。主要通过直观颜色反应、电化学分析、光谱法来展开进行的。电化学方法是通过催化产物和反应底物的响应电流来间接研究氧化铁纳米颗粒的酶模拟催化活性。同时也用紫外.可见光谱法跟踪分析这一模拟酶催化过程。实验中通过对比Fe3O4纳米颗粒的尺寸对其活性的影响,发现随尺寸减小,催化活性增大。同时纳米粒子中铁的价态比例以及羧基的表面修饰对其活性也有一定的影响。以辣根过氧化物酶为对比参照,计算了Fe3O4纳米材料对底物的表观稳态动力学常数,分析认为氧化铁纳米材料对反应底物3,3,5,5-四甲基联苯胺有更高的亲和力,可以作为一种比较有效、稳定、可靠的的过氧化物酶模拟物。
其他文献
城市文化空间承载城市文化精神,是城市空间的重要组成部分,也是人类学、社会学、人文地理、文化地理、文化学与城乡规划学的交叉研究领域。基于国内外文献的梳理,结合历史的维度,分析了城市文化空间的概念与内涵差异,总结了国内外研究规划方法的进展和局限研究发现城乡规划学领域内城市文化空间的定义和分类方式多元,需要厘清文化空间的内涵和外延,城市文化空间规划缺少定量和实证研究,呼吁新数据和新方法,亟待建构城市文化
多层陶瓷电容器(MLCC)是电子信息技术的重要基础元器件,广泛应用于电子信息技术领域。钛酸钡(BaTiO3)具有很高的介电常数及长寿命的绝缘特性而被用于多层陶瓷电容器。本论文以
生物矿化过程是一个环境友好的过程,其在常温常压下,以极其精准、高效的方式指导生物矿物的形成,且形成的矿物往往具有精细复杂的结构和独特的功能。而在人类传统的合成制备方法
我国稠油资源丰富,开发稠油对我国石油能源战略有重大意义,目前主要用化学驱油和蒸汽驱油相结合的方法来开采稠油。研究稠油活性组分结构性质和乳化特性对稠油的开采及其后续油
留守儿童的健康成长一直备受社会各界的关注.作为他们成长重要的保护者、引导者——班主任,其自身的教学理念、教育方式,在很多时候都是会影响到留守儿童的成长.就目前来看,
介质薄膜材料在光学、电子学等领域有着广泛的应用,Ta_2O_5薄膜材料更是其中一个热点。Ta_2O_5广泛应用于各种光学薄膜,如光学平板显示、光纤通信、分析仪器用滤光片等。本文对Ta_2O_5单层介质膜光学特性以及由TiO_2/SiO_2组成的多层膜的表面缺陷作了较深入的研究。采用正交实验法,得到了Ta_2O_5光学薄膜的最佳工艺参数。若要在近紫外区获得透射率高的Ta_2O_5薄膜,最佳工艺参数为
汽车轻量化是当前世界各国为缓解环境污染、资源短缺问题而共同提出的一大举措,超高强度汽车零件热冲压技术是实现汽车轻量化的主要途径之一。然而,目前国内有关超高强度钢汽车
本文采用了碱性镀镍化学镀的工艺在6063铝合金表面进行化学镀镍,获得了具有良好钎焊性能的化学镀镍层。但由于碱性预镀镍镀层薄,且表面孔隙多,因此对铝合金耐蚀性能改善幅度不大
城市更新治理机制是城市更新顺利实施的重要保障,我国的城市更新治理模式从政府一元主导到政府与市场共同推进,开始面向多元主体协同合作进行探索通过对不同治理模式下城市更新过程中多元主体的参与和制衡机制进行比较分析,梳理演进的趋势脉络与潜在问题,并结合深圳在多元主体协同合作型城市更新治理模式上的探索实践,探讨城市更新治理机制的优化方向。认为在多元共治的城市更新模式运作过程中,需要建立以开放性和全程性为特征
近岸水体在全球海洋碳循环中扮演重要角色,但由于其地处海陆交界以及受人为活动的扰动,近岸水体的碳循环过程复杂且多变,这种复杂的变化过程也反映在海水二氧化碳分压(pCO2)随时