漆酶電化學(xué)傳感器的研制及在鄰苯二酚和對(duì)苯二酚檢測中的應(yīng)用.pdf

1、隨著工業(yè)化、城市化的快速發(fā)展以及人民生活水平的不斷提高，環(huán)境污染問題日趨嚴(yán)重，給人類的生命健康帶來了巨大威脅。人類逐漸意識(shí)到環(huán)境保護(hù)的重要性和必要性，環(huán)境保護(hù)亦成為一個(gè)世界廣泛關(guān)注的焦點(diǎn)問題之一。我國出臺(tái)了一系列的政策法規(guī)來進(jìn)行環(huán)境治理與保護(hù)，致力于建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)，并將加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的可持續(xù)性提升到國家戰(zhàn)略高度。環(huán)境污染物的控制是環(huán)境保護(hù)的重要內(nèi)容，而污染物的分析與檢測則是實(shí)現(xiàn)其控制的必要手段，具有重要的意義。<

2、br>　　酚類物質(zhì)是一類常見的環(huán)境污染物，主要來源于工業(yè)廢水。本文主要對(duì)漆酶(Lac)電化學(xué)傳感器在鄰苯二酚和對(duì)苯二酚檢測中的應(yīng)用研究做了綜述，探討了多種漆酶的有效固定方法，并且研究了漆酶電化學(xué)傳感器檢測苯二酚物質(zhì)的作用機(jī)理，成功應(yīng)用于鄰苯二酚和對(duì)苯二酚的檢測。具體工作如下:
　　1.Pt/Au雙金屬納米粒子和殼聚糖/二氧化硅溶膠凝膠雜化膜漆酶傳感電極用于鄰苯二酚檢測
　　以玻碳(GC)電極為基底，利用Pt/Au雙金屬納米粒

3、子和殼聚糖/二氧化硅(CS-SiO2)溶膠凝膠復(fù)合材料固定漆酶(Lac)，制得漆酶修飾電極，采用循環(huán)伏安法研究了鄰苯二酚在該漆酶電極上的電化學(xué)性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Pt-Au-CS-SiO2-Lac/GC電極對(duì)鄰苯二酚的電催化在8.0×10-7～1.0×10-4mol/L濃度范圍，其濃度與還原峰電流呈良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)r=0.9993，檢出限7.9×10-8mol/L。該檢測方法靈敏度高，線性范圍寬，穩(wěn)定性好。
　　2.基于Z

4、nO溶膠凝膠的漆酶電化學(xué)傳感器用于鄰苯二酚的檢測
　　本章利用ZnO溶膠凝膠成功地固定了漆酶，制備了漆酶電化學(xué)傳感器。通過X射線衍射(XRD)，原子力顯微鏡(AFM)對(duì)納米ZnO進(jìn)行表征，并利用阻抗圖(EIS)研究了該漆酶傳感器的導(dǎo)電性。利用該漆酶傳感器對(duì)鄰苯二酚進(jìn)行檢測，結(jié)果表明:漆酶生物傳感器對(duì)鄰苯二酚有顯著的電催化作用，線性范圍為1.0×10-6～1.0×10-4mol/L(r=0.9993)，檢出限為2.9×10-7mol

5、/L。同時(shí)該漆酶傳感器具有良好的穩(wěn)定性，重現(xiàn)性及一定的抗干擾能力。
　　3.基于石墨烯-殼聚糖-漆酶電化學(xué)傳感器的研制和對(duì)苯二酚的檢測
　　該實(shí)驗(yàn)利用殼聚糖(CS)和石墨烯(GS)組成的復(fù)合材料制備了一種新型的漆酶電化學(xué)傳感器，用于檢測對(duì)苯二酚。該復(fù)合材料具有良好的穩(wěn)定性，導(dǎo)電性和生物相容性，為漆酶提供了一個(gè)適宜的生物傳感基質(zhì)，漆酶可以被牢固的固定而不需要交聯(lián)劑。通過掃描電子顯微鏡(SEM)和電化學(xué)阻抗法(EIS)分別研究了

6、復(fù)合材料的形態(tài)與導(dǎo)電性。該漆酶傳感器能夠催化對(duì)苯二酚形成對(duì)醌，對(duì)醌在電極上還原，導(dǎo)致還原電流增加。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該漆酶傳感器檢測對(duì)苯二酚的線性范圍為1.0×10-6～1.0×10-4mol/L(r=0.9975)，檢出限達(dá)到2.6×10-7mol/L。該傳感器對(duì)對(duì)苯二酚有快速靈敏的響應(yīng)，當(dāng)達(dá)到95％穩(wěn)態(tài)電流時(shí)的響應(yīng)時(shí)間小于10s;并且具有很好的穩(wěn)定性與重現(xiàn)性。
　　4.自組裝漆酶電化學(xué)傳感器同時(shí)檢測鄰苯二酚和對(duì)苯二酚
　　以

7、多壁碳納米管修飾的玻碳電極為基底，自組裝聚二烯丙基二甲基氯化銨之后，再固定上漆酶，制成漆酶生物傳感器。通過循環(huán)伏安法，該傳感器對(duì)鄰苯二酚和對(duì)苯二酚的檢測線性范圍分別為2.0×10-6～1.0×10-3mol/L(r=0.9986)，2.0×10-6～1.0×10-3mol/L(r=0.9987)，檢出限分別達(dá)到2.0×10-6mol/L和6.0×10-7mol/L，達(dá)到95％穩(wěn)態(tài)電流所用的時(shí)間小于10s。此外，該傳感器具有良好的穩(wěn)定性與

8、重現(xiàn)性。
　　5.多壁碳納米管和聚對(duì)氨基苯甲酸復(fù)合材料修飾電極同時(shí)檢測鄰苯二酚和對(duì)苯二酚
　　本章采用多壁碳納米管和聚對(duì)氨基苯甲酸復(fù)合材料構(gòu)建了電化學(xué)傳感器，用循環(huán)伏安法研究了鄰苯二酚和對(duì)苯二酚在修飾電極上的電化學(xué)行為，并且實(shí)現(xiàn)了對(duì)鄰苯二酚和對(duì)苯二酚的同時(shí)檢測，實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行優(yōu)化后，結(jié)果表明，鄰苯二酚和對(duì)苯二酚分別在1.0×10-5～1.0×10-3mol/L(r=0.9979)，1.0×10-5～1.0×10-3mol/L(