纳米电极界功能膜的构建及其应用研究.pdfVIP

摘要 电极表面的化学修饰，对电化学反应产生重要的影响。从化学状态上控制电极表面 结构，通过对电极的表面修饰赋予其预定的功能，使之按照人们的意图有选择性地进行 所期望的反应。通过化学修饰，可以加快电极反应速率、提高测定方法的选择性和灵敏 性。因此，化学修饰电极已成为电化学分析研究的关键之一。由于纳米材料特有的纳米 尺度、电子结构和表面拓扑缺陷，使其表面存在较多的活性点，具有许多不同于体相材 料的特性。利用这些材料独有的特性制成的修饰电极，电极响应较传统电极大大增强， 表现出许多奇特的电化学性能。因此，将纳米技术与电分析化学相结合，构建纳米电极 功能膜，探索异构体的同时电化学测量和生物样品的电分析，将为电分析和电化学研究 提供一种新的思路。此外，随着纳米技术的发展，电分析化学将更加深入地融入到生命 科学领域。 本文在基体电极表面进行化学修饰，构建了纳米功能膜电极，用以实现结构相近的 多组分的同时电化学测量和生物样品的电分析。全文由以下三个部分组成。 一．碳纳米管复合聚对氨基吡啶修饰电极伏安法同时测定氨基酚异构体的研究 以玻碳电极为基体，单壁碳纳米管复合聚对氨基吡啶为修饰剂，制备了功能性碳纳 (SEMl和电化学方法来表征电极界面，用循环伏安法、线性扫描法研究了氨基酚异构体 (aminophenolisomers)在该电极上的同时电化学响应。实验结果表明， 和118mV，实现了三者的同时测定，并能显著提高电化学测定的灵敏度。在最佳实验条 件下，三个氨基酚异构体的氧化峰电流与其浓度在一定的范围内呈良好的线性关系。该 电极具有良好的稳定性和重现性，可以用于生态环境中氨基酚的测定。 二．嵌入式超薄碳糊固载碳纳米管复合血红蛋白电极的直接电化学和电催化性质 将血红蛋白(Hb)固载于碳纳米管上，以硅溶胶一凝胶为载体，制成碳纳米管复合 的固载，没有破坏其天然结构。该修饰膜在嵌入式超薄碳糊电极(IUTCPE)表面实现了 Hb的直接电化学，该膜对H202展示出良好的催化还原特性，在不加任何媒介体的情况 敏度高、重现性好、稳定和易于制作等特点。 三．嵌入式超薄碳糊前驱膜固载dsDNA修饰电极的构筑及dsDNA与小分子相互作用的研 究 以镍铬合金为基体、嵌入超薄碳糊为前驱膜，制备了碳纳米管复合壳聚糖固载dsDNA 谱用来表征修饰电极的表面形貌。dsDNA在电极表面的有效固定，对传感器的分析性 能有很大的影响。实验结果证明该纳米量级的多孔壳聚糖膜能有效地将dsDNA固定于 其表面。 用。实验结果表明，在pH 增加而向负方向移动。MB与DNA之间既有静电作用，也有嵌入作用。 2．研究了该电极上dsDNA与吖啶橙的相互作用。利用差分脉冲法考察了吖啶橙 400 静电作用，也有嵌入作用。 关键词：化学修饰电极，钠米电极界面，嵌入式超薄碳糊电极，直接电化学，dsDNA与 小分子的相互作用 ABSTRACT reaction theelectrochemical ofelectrodesaffects Modificationonthesuface oftheelectrodesurface and new theexteriorstructure chemicallyexploring enormously．Controlling ofelectrochemical arethe tothe analysis·On interfacemolecular study functionalelectrode by design key