石墨烯氣凝膠-納米顆粒復(fù)合物的生物傳感性能研究.pdf

1、石墨烯是由單層碳原子構(gòu)成，緊密排列形成六環(huán)蜂窩狀結(jié)構(gòu)的二維材料。自2004年被發(fā)現(xiàn)以來，基于它獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)，比如大的比表面積，優(yōu)良的導(dǎo)電性，良好的熱穩(wěn)定性，易于功能化等，石墨烯成為電子傳遞和電子傳感的優(yōu)異介質(zhì)。石墨烯在光電子器件，柔性電子和生物醫(yī)學(xué)器件方面也得到了廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。其中利用金屬納米粒子來修飾石墨烯得到石墨烯/金屬納米顆粒復(fù)合物作為電化學(xué)生物傳感器的界面材料已經(jīng)成為電化學(xué)傳感的一個(gè)研究熱點(diǎn)。正是由于石墨烯/金屬納米

2、顆粒復(fù)合物具有優(yōu)異的協(xié)同催化特性使得該復(fù)合物可以作為高性能、低成本、通用的電化學(xué)生物傳感器的界面材料。
　　本文通過水熱法制備石墨烯氣凝膠/金納米顆粒復(fù)合物和石墨烯氣凝膠/鉑納米顆粒復(fù)合物，并用場發(fā)射掃描電子顯微鏡（FESEM）、透射電子顯微鏡（TEM）、X射線衍射（XRD）、X射線光電子能譜（XPS）等手段對樣品進(jìn)行形貌及結(jié)構(gòu)表征，隨后把這些復(fù)合物作為電化學(xué)生物傳感器的界面材料，并對石墨烯/金屬納米顆粒復(fù)合物的電化學(xué)傳感性能進(jìn)行

3、了研究。電化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明石墨烯氣凝膠/金納米顆粒和石墨烯氣凝膠/鉑納米顆粒復(fù)合物具有大的比表面積，孔隙率高，良好的生物相容性和優(yōu)良的導(dǎo)電性，是高性能生物傳感界面材料，詳細(xì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下。
　　首先通過在石墨烯/金納米顆粒復(fù)合物負(fù)載葡萄糖氧化酶實(shí)現(xiàn)了對葡萄糖的有酶檢測，所制備的葡萄糖傳感器在50μmol·L-1到450μmol·L-1測定范圍內(nèi)的有很好的線性，靈敏度為257.60μA·mM-1·cm-1，傳感器檢測限為0.597μm

4、ol·L-1，高于同類負(fù)載葡萄糖氧化酶的葡萄糖傳感器。
　　其次制備了石墨烯/鉑納米顆粒復(fù)合物，由于鉑納米顆粒優(yōu)良的催化性能，實(shí)現(xiàn)了對雙氧水（H2O2）無酶檢測，并將其應(yīng)用到細(xì)胞檢測中，該傳感器對H2O2檢測的線性范圍為1μmol·L-1到2785μmol·L-1，靈敏度為138.23μA·mM-1·cm-1以及0.33μmol·L-1低的檢測限，實(shí)現(xiàn)了細(xì)胞凋亡產(chǎn)生的H2O2實(shí)時(shí)檢測。
　　最后在石墨烯/鉑納米顆粒復(fù)合物上負(fù)

5、載不同的生物酶，制備了不同的生物電極分別用來實(shí)現(xiàn)對尿酸、膽固醇的多指標(biāo)檢測，其中，對尿酸檢測的線性范圍為1μmol·L-1到1785μmol·L-1，靈敏度為66.69μA·mM-1·cm-1，檢測限為0.33μmol·L-1。對膽固醇檢測的線性范圍為100μmol·L-1到700μmol·L-1，靈敏度為7.07μA·mM-1·cm-1，檢測限為33.3μmol·L-1。
　　綜上所述，石墨烯氣凝膠/金屬納米顆粒生物傳感器對這些