磁性納米材料的合成及其在分析中的應(yīng)用.pdf

1、近幾年來(lái),Fe3O4磁性納米粒子由于其具有較高的超順磁性、小尺寸效應(yīng)、高的比表面積、生物安全性、生物兼容性、易于合成和功能化等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛研究和應(yīng)用。Fe3O4磁性納米粒子的研究是當(dāng)前生物分析化學(xué)和電分析化學(xué)十分活躍的研究領(lǐng)域,其中包括:酶的固定、電化學(xué)傳感、廢水處理和蛋白質(zhì)的分離與富集。本論文主要集中研究了Fe3O4磁性納米粒子的合成、表征、構(gòu)建直接電子傳遞的電化學(xué)傳感以及在廢水處理方面的應(yīng)用。
　　 一基于血紅素功能Fe3O

2、4/SiO2核殼磁性復(fù)合材料構(gòu)建氧氣和過(guò)氧化氫傳感器的研究血紅素(hemin),是血紅素類蛋白質(zhì)的活性中心,通過(guò)共價(jià)直接將血紅素分子嫁接到氨基功能化的Fe3O4/SiO2核殼磁性復(fù)合材料表面。通過(guò)TEM、IR和UV-vis等技術(shù)對(duì)所合成的Fe3O4/a-SiO2/hemin復(fù)合磁性材料進(jìn)行了表征。將其滴涂到玻碳電極的表面構(gòu)建電化學(xué)傳感器。該電極對(duì)氧氣和過(guò)氧化氫有良好的催化特性,可用于過(guò)氧化氫和水中溶解氧的測(cè)定。
　　 二基于Fe

3、3O4/a-SiO2/Au磁性復(fù)合材料構(gòu)建葡萄糖傳感器的研究
　　 首先采用溶劑熱法合成單分散的Fe3O4磁性納米粒子,通過(guò)溶膠凝膠等技術(shù)制備核殼結(jié)構(gòu)的Fe3O4/SiO2,然后在Fe3O4/a-SiO2組裝Au納米粒子得到Fe3O4/a-SiO2/Au復(fù)合磁性復(fù)合材料,將其用于固定葡萄糖氧化酶(GOD)構(gòu)建葡萄糖生物傳感器。磁性材料的晶型、形貌和結(jié)構(gòu)分別用X射線衍射光譜(XRD)、透射電鏡(TEM)、傅里葉變換紅外光譜(FT-

4、IR)和紫外可見(jiàn)光譜(UV-vis)進(jìn)行表征。采用該材料可以提高GOD固載量,其表面平均吸附量高達(dá)3.92×10-9mol·cm-2,同時(shí),所固定的GOD表現(xiàn)出較高的生物活性。該葡萄糖傳感器具有線性范圍寬、檢測(cè)限低、靈敏度高的特點(diǎn)。該方法可用于葡萄糖的測(cè)定。
　　 三單分散Fe3O4磁性納米粒子快速磁吸附除去水中污染物的研究
　　 首先采用溶劑熱法合成單分散的Fe3O4磁性納米粒子,其晶型、形貌和結(jié)構(gòu)分別用X射線衍射光譜

5、(XRD)、透射電鏡(TEM)、傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)和紫外可見(jiàn)光譜(UV-vis)進(jìn)行表征。該Fe3O4磁性納米粒子可用作廢水處理的吸附劑。實(shí)驗(yàn)詳細(xì)考查了磁性材料從水溶液中利用磁性快速吸附除去有機(jī)染料(鈹試劑Ⅱ)的條件,如吸附時(shí)間、染色劑濃度、磁性材料的濃度、溫度和pH等影響因素。吸附數(shù)據(jù)用Langmuir和Freundlich吸附等溫方程進(jìn)行擬合。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明能夠和Freundlich等溫模式很好的擬合。Fe3O4磁性納米