碳納米管復(fù)合材料在電化學(xué)生物傳感器的應(yīng)用.pdf

1、碳納米管（CNTs）具有良好的電催化性能、化學(xué)穩(wěn)定性以及較好的導(dǎo)電性和優(yōu)異的機(jī)械性能。表面功能化的碳納米管作為最受歡迎的材料之一已經(jīng)成功用于構(gòu)建電化學(xué)傳感器，基于表面功能化碳納米管優(yōu)異的電化學(xué)性質(zhì)構(gòu)建環(huán)境友好型傳感器在電化學(xué)檢測方面有著巨大的發(fā)展?jié)摿?。在本論文中，我們分別基于氮摻雜碳納米帶以及氮化鈦修飾的表面功能化碳納米管構(gòu)建了H2O2和雙酚A電化學(xué)傳感器，并成功實(shí)現(xiàn)了H2O2和雙酚A的高靈敏檢測。本論文主要從以下兩個(gè)方面展開研究：

2、r>　?。?）在本章中我們基于簡單的靜電吸附作用成功制備了氮摻雜碳納米帶表面功能化的碳納米管（ONPCNRs/SWCNTs）納米復(fù)合材料。該納米復(fù)合材料通過掃描電子顯微鏡（SEM）以及能量散射 X射線光譜儀（EDX）對其進(jìn)行了形貌和元素含量表征。由于ONPCNRs中的氮元素在弱酸性條件下（pH6.5）可以進(jìn)行自身的質(zhì)子化，使其在 ONPCNRs/SWCNTs復(fù)合材料表面產(chǎn)生大量的正電活性中心，以此可以極大地提高納米復(fù)合材料的電化學(xué)催化活

3、性。同時(shí)因?yàn)楦吆腛NPCNRs具有較強(qiáng)的選擇性吸附H2O2的能力，從而使得ONPCNRs/SWCNTs復(fù)合材料較大的減小檢測H2O2過電位以及提高其法拉第電流密度。基于該納米復(fù)合材料構(gòu)建的無酶傳感器成功實(shí)現(xiàn)了對H2O2的高靈敏、高選擇性檢測。檢測H2O2的線性范圍為1.0-500μM，LOD為0.67μM（3δ）。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示通過在復(fù)合材料表面吸附高含氮的納米材料不僅可以有效的提高其催化活性且可以較大的改善其電化學(xué)活性面積。因此，這

4、種基于ONPCNRs/SWCNTs復(fù)合材料構(gòu)建的電化學(xué)傳感器有望應(yīng)用到生物檢測體系中。
　?。?）基于MWCNTs/TiN納米復(fù)合材料構(gòu)建了一種新型高靈敏檢測雙酚A的電化學(xué)傳感器。我們應(yīng)用循環(huán)伏安法和微分脈沖法對其修飾電極進(jìn)行了電化學(xué)性質(zhì)的研究，同時(shí)對其干擾電化學(xué)性能的外界因素進(jìn)行了優(yōu)化，如：底液pH值、掃描速率、富集時(shí)間等。與裸電極相比，該納米復(fù)合材料在減小雙酚 A氧化電位的同時(shí)可以極大的增加雙酚A的氧化峰電流，在最佳優(yōu)化條件下