基于二维纳米材料构建的无酶型电化学传感器的研究与应用

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二维纳米材料作为材料领域的重要成员之一,在传感器的开发领域具有很高的应用价值。随着化学/生物传感在医学、生物学、环境监测等领域应用需求的日益增长,二维纳米材料电化学传感器的开发面临巨大机遇。材料的合成、表面功能化的修饰以及生物分子与二维纳米材料相互作用的探究,为开发精准识别、质量可控及可重复使用的电化学传感器提供了基础。在众多电化学传感器中,电化学无酶传感器将具有电子传导能力强、比表面积高、结构稳定等特征的活性物质固定在电化学工作电极上,构建可提供更多反应活性位点的识别元件。本文旨在探究基于二维纳米材料构建的无酶型电化学传感器的研究与应用,主要内容概括如下:一、蒙脱土基电化学传感器对水溶液中盐酸四环素的响应制备了一系列不同Fe掺杂浓度的Fe-Mt/GCE传感器,用于检测水溶液中的抗生素盐酸四环素(TC(HCl))的存在。记录不同浓度Fe离子修饰电极在不同扫描速率下的循环伏安曲线,通过机器学习分析最佳检测参数;此外,对TC(HCl)在电极表面的氧化还原反应机理进行分析;最后对Fe-Mt/GCE传感器的重复性进行了探究。二、氧化石墨烯基电化学传感器对水溶液中抗坏血酸、多巴胺及尿酸的同步检测制备了β-CD-GO/GCE传感器,用于检测水溶液中μM级别生物小分子抗坏血酸(AA)、多巴胺(DA)、尿酸(UA)。记录β-CD-GO/GCE在不同浓度生物小分子溶液中的循环伏安(CV)曲线和差分脉冲伏安(DPV)曲线,并通过对DPV曲线的分析,计算β-CD-GO/GCE的线性区间、检出限及灵敏度;此外,对β-CD-GO枝接机理及生物小分子在电极表面的氧化还原反应机理进行分析;最后对β-CDGO/GCE传感器抗干扰性能进行了探究。
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