聚酰胺-胺、離子液體修飾碳納米管復(fù)合物的制備、表征及電催化性能研究.pdf

1、碳納米管(CNTs)由于其結(jié)構(gòu)的特殊性以及由此產(chǎn)生的獨(dú)特性質(zhì)，在生物醫(yī)藥領(lǐng)域(包括細(xì)胞內(nèi)生物分子傳輸載體、生物傳感器、生物分離/富集以及電催化等)顯示出誘人的應(yīng)用前景。聚酰胺-胺樹狀大分子(PAMAM)具有精確的分子結(jié)構(gòu)、大量的表面官能團(tuán)、分子內(nèi)存在空腔、相對分子質(zhì)量可控、分子本身具有納米尺寸等特點(diǎn)，可應(yīng)用于藥物載體、納米復(fù)合材料、催化劑等多方面。另一方面，室溫離子液體(ILs)具有高離子導(dǎo)電性和良好的生物相容性等特點(diǎn)，并且ILs與CN

2、Ts間可產(chǎn)生“cation-π”強(qiáng)作用力，有可能促進(jìn)電子傳遞，從而有利于CNTs電化學(xué)性能的進(jìn)一步發(fā)揮?；谝陨戏治觯菊撐慕Y(jié)合碳納米管與聚酰胺-胺、離子液體的優(yōu)點(diǎn)，采用原位聚合、吸附等方法修飾CNTs，制備了CNT-PAMAM、CNT-IL復(fù)合物，采用多種分析測試方法對復(fù)合物的微觀形貌、蛋白質(zhì)固定性能及電催化性能進(jìn)行了詳細(xì)研究，主要工作如下：
　　 1.簡要綜述了碳納米管、聚酰胺-胺、離子液體的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、碳納米管功能化修飾方

3、法及其在生物醫(yī)學(xué)、電化學(xué)生物傳感等領(lǐng)域的應(yīng)用、發(fā)展趨勢。
　　 2.乙二胺功能化修飾多壁碳納米管(MWCNTs)的制備、表征及其對MG-63細(xì)胞的毒性研究。在不同的反應(yīng)溫度下利用乙二胺功能化修飾多壁碳納米管，采用透射電子顯微鏡，傅里葉變換紅外光譜對其微觀形貌和表面官能團(tuán)進(jìn)行了表征，并對乙二胺修飾多壁碳納米管復(fù)合物的細(xì)胞毒性進(jìn)行了評價(jià)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在交聯(lián)劑的作用下，乙二胺能成功修飾在碳納米管表面；與混酸處理的MWCNTs相比，該

4、復(fù)合物具有更好的生物兼容性，對MG-63細(xì)胞的毒性較小。
　　 3.MWCNT-PAMAM復(fù)合物的制備、表征及蛋白質(zhì)固載性能研究。以乙二胺修飾的多壁碳納米管為引發(fā)核，使用合適的單體，利用原位聚合法(多步Michael加成和酰胺化的反應(yīng)步驟)，制備了不同代數(shù)(不同末端基團(tuán)和相對分子質(zhì)量)PAMAM修飾的多壁碳納米管復(fù)合物。采用紅外光譜，透射電子顯微鏡、電化學(xué)方法等對復(fù)合物進(jìn)行了表征，并對此復(fù)合物的蛋白質(zhì)固載性能做了初步研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)

5、果表明，不同代數(shù)的PAMAM能成功修飾在MWCNTs表面；所制備的MWCNT-PAMAM復(fù)合物對蛋白質(zhì)(BSA)具有較好的固定性能。
　　 4.采用吸附法在多壁碳納米管/玻璃化碳(MWCNTs/GC)電極表面修飾了離子液體，并利用Nafion在ILs/MWCNTs/GC電極表面固定葡萄糖氧化酶，制備了Nafion+GOx/ILs/MWCNTs/GC電極。采用掃描電子顯微鏡、紅外光譜、電化學(xué)方法等對其微觀形貌、葡萄糖電催化性能進(jìn)行