基于偶氮苯或石墨烯的化學(xué)傳感器的構(gòu)建及性能研究.pdf

1、從1909年化學(xué)傳感器——玻碳電極問世以來，化學(xué)傳感器得到了快速的發(fā)展。傳感器的理論體系日趨完善，應(yīng)用范圍越來越廣，方法也越來越新穎。它的優(yōu)點(diǎn)主要有成本低廉，體積小巧，使用方便，還可執(zhí)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)學(xué)、生態(tài)監(jiān)測等領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛。化學(xué)傳感器為常規(guī)分析法提供了一個便捷的分析手段，吸引了大批科研工作者從事該領(lǐng)域研究。本論文構(gòu)建了以偶氮苯衍生
　　 物或石墨烯復(fù)合物為基礎(chǔ)的化學(xué)傳感器。主要研究內(nèi)容如下:
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2、、偶氮苯衍生物光控可逆識別生物分子—細(xì)胞色素c
　　 合成了含巰基和-R（-R=-OH，-NH2，-COOH）的多官能團(tuán)偶氮苯衍生物RAzoOC6SH，對合成反應(yīng)條件進(jìn)行了優(yōu)化，用1H-NMR，13C-NMR等手段證實(shí)了功能單體的結(jié)構(gòu)。紫外-可見光譜測試結(jié)果表明該偶氮苯衍生物具有良好的光響應(yīng)性能。RAzoOC6SH一端可以與金基底相互作用進(jìn)行自組裝（探討了接觸時間對自組裝膜生長的影響）或者運(yùn)用于納米蘸水筆光刻術(shù)（構(gòu)造出點(diǎn)陣、方陣

3、，字母等不同的納米結(jié)構(gòu)），另一端可以與生物分子-細(xì)胞色素c相互作用，進(jìn)行分子識別。通過熒光顯微鏡，對熒光標(biāo)記的生物分子吸附前后進(jìn)行對比，證實(shí)了合成的偶氮苯衍生物能夠識別生物分子-細(xì)胞色素c。在紫外光照射下，偶氮苯衍生物的自組裝層發(fā)生順反異構(gòu)，與生物分子相作用的官能團(tuán)從反式的裸露狀態(tài)變?yōu)轫樖降陌駹?，不能與生物分子很好的接觸，被釋放。實(shí)現(xiàn)生物分子的光控吸附與釋放。
　　 2、具有高的生物相容性的細(xì)胞色素c-環(huán)糊精-石墨烯(Cytc

4、-CD-GNs)的復(fù)合物的合成以及其電性能的增強(qiáng)
　　 用簡單濕法合成了β-環(huán)糊精修飾的石墨烯(GNs-CD)，通過紫外可見光譜，XRD，傅立葉變換紅外光譜，動態(tài)光散射，電鏡和電化學(xué)阻抗譜，證實(shí)了β-CD有效地修飾到了GNs的表面。再通過靜電作用力，把細(xì)胞色素c和得到的環(huán)糊精修飾的石墨烯進(jìn)行插層自組裝(GNs-CD-Cytc)，結(jié)果表明，GNs-CD-Cytc(GCC)具有良好的分子識別和富集能力，同時其電化學(xué)性能也有很大提高。

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　　 3、氧化鎳空心球-石墨烯復(fù)合材料構(gòu)建無酶H2O2電化學(xué)傳感器
　　 通過去模板法成功制備了空心氧化鎳微球(H-NiO)，電沉積到金電極后滴涂還原性氧化石墨烯，復(fù)合膜被用于檢測不同濃度的H2O2，成功構(gòu)造了過氧化氫無酶傳感器，克服了以往酶類傳感器造價昂貴，操作復(fù)雜，易受環(huán)境影響的不足。對H-NiO的形貌用透射電鏡進(jìn)行了表征。在pH=7.5的條件下，構(gòu)建的H-NiO-GNs膜修飾的金電極對H2O2有很好的電催化活性，