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过氧化氢是生物体中一种有效的信号分子,过氧化氢的检测常出现于生化、医药、环境处理等方面。采用电化学方法检测过氧化氢不但高效灵敏,还具有优秀的稳定性和重复性。目前,大量研究采用贵金属来构建过氧化氢电化学生物传感器,然而贵金属资源稀少、成本昂贵,不易于推广使用。二氧化锰廉价易得、资源丰富,因其特殊的物理化学性质常被用于催化、电化学等领域。二氧化锰的制备技术已经十分成熟,已有大量报道探究以不同方法合成各种晶型和形貌的二氧化锰纳米材料,但鲜少将其用于过氧化氢电化学传感器中。因此,围绕二氧化锰纳米材料对过氧化氢电化学传感的研究具有十分重要的应用意义。本论文主要展开了以下两个方面的工作: 1.以高锰酸钾、硫酸锰、过硫酸钠等为原料,采用水热法合成了一系列二氧化锰(MnO2)催化剂,通过X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜(SEM)以及N2吸附-脱附等手段进行了表征。后将所制备的二氧化锰材料构建一系列新型的过氧化氢传感器,并采用循环伏安法(CV)和计时电流法(I-t)分别对修饰电极进行表征,考察其过氧化氢传感性能。结果表明,不同形貌和结构的二氧化锰对过氧化氢的传感性能不同,三维结构的二氧化锰材料由于具有多活性位点有利于电催化反应的进行。同时,导电性也影响过氧化氢传感器的性能,在制备的三种修饰电极中,海胆状α-MnO2催化剂修饰的玻碳电极对过氧化氢有优异的电催化性能,其灵敏度为26.2μA·L·mmol-1。H2O2峰电流值在2×10-6~0.14×10-3 mo l·L-1范围内与浓度呈线性关系,最低检出限为0.57×10-6 mo l·L-1(S/N=3)。 2.以高锰酸钾、多壁碳纳米管(MWCNTs)等为原料,分别采用超声-液相法和水热法合成了形貌良好、分布均匀的δ-MnO2@MWCNTs与花状二氧化锰纳米材料。通过X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、N2吸附-脱附、红外和拉曼等表征手段对δ-MnO2@MWCNTs、花状二氧化锰和多壁碳纳米管进行了表征。同时,研究了不同高锰酸钾浓度下产物的形貌变化,发现高锰酸钾浓度在0.01 mo l·L-1时,片状生长良好,整体包裹均匀,自组装生长较少。此外,将所制备的材料构建了一系列新型无酶过氧化氢传感器。通过循环伏安法(CV)和计时电流法(I-t)对各个修饰电极进行电化学传感性能测试,可以看出,δ-MnO2@MWCNTs相比于花状二氧化锰与MWCNTs具有最优的过氧化氢传感性能,其灵敏度为53.28μA·L·mmol-1,最低检出限为0.06×10-6 mol·L-1(S/N=3),在2×10-6~7.71×10-3 mol·L-1范围内H2O2响应峰电流值与浓度呈线性关系。此外,δ-MnO2@MWCNTs还具有更好的选择性和重现性,对于生物体液中的干扰物质如抗坏血酸(Ascorbic acid, AA)、尿酸(Uric acid, UA)、葡萄糖(Glucose)等有良好的抗干扰稳定性。