高灵敏度多巴胺电化学传感器的构建和性能研究

来源 :天津大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gaoerwj
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
多巴胺是一种重要的茶酚胺类神经递质,也是帕金森病等精神疾病的生物标识物的一种。同时它对人体是一种反馈机制,它可以充分调动积极性,使人体充满兴奋,可以调节肾上腺素以及加快心跳。但也会对人体产生副作用,让人心跳缓慢、头痛、恶心呕吐,血压升高,所以检测多巴胺在人体内的浓度具有重要意义。多巴胺电化学传感器因为制作成本低,检测速度快以及操作简单的特点成为检测多巴胺的最受关注的方法之一。灵敏度是多巴胺电化学传感器的关键指标之一,灵敏度低的传感器限制了其在疾病检测应用。因此本论文利用自组装的方法和改进的材料制备方法分别制备了ZnO-rGO/Au电极与ZnO/Ti3C2Tx/Nafion/Au电极,构建了多巴胺电化学传感器解决传感器的灵敏度问题。首先,对ZnO纳米粒子(NPs)使用硅烷偶联剂改性,与氧化石墨烯GO自组装成ZnO-GO,通过电化学还原ZnO-GO得到ZnO-rGO电极。使用FE-SEM、Zeta电位测量、XRD等测试对ZnO-rGO电极材料的进行了表征。电化学测试表明,自组装法制备的ZnO-rGO复合材料对DA的检测灵敏度高于其他方法制备的ZnO-rGO复合材料。该传感器的线性动态范围为5-70μM,传感器检测限为0.167μM(S/N=3),灵敏度为458 n A/μM。经过电化学测试也证实制备的ZnO-rGO复合材料电极具有良好的重现性和稳定性。为进一步提高电极材料的电化学性能,拓宽电极材料的线性检测范围,同时扩大电极材料的活性比表面积从而提高电化学传感器的敏感度。我们通过对Ti3Al C2进行充分剥蚀得到薄层的Ti3C2Tx材料,利用自组装方法制备ZnO/Ti3C2Tx/Nafion/Au电极。使用FE-SEM、Zeta电位测量、XRD等测试对ZnO/Ti3C2Tx电极材料进行了表征。使用该电极构建的多巴胺电化学传感器获得了较高的灵敏度且具有更宽的线性检测范围。经过电化学I-t测试,该传感器的线性动态范围为0.1-1200μM,检测限为0.026μM(S/N=3),灵敏度为96 n A/μM。
其他文献
管线钢在管道运输领域的广泛应用对管线钢的性能和断裂评估的准确性提出了更高的要求。断裂韧性是断裂评估中的一项重要参数,与试样的几何尺寸有关。为准确预测管线钢的断裂韧性,本文利用试验、数值模拟和解析解等方法,研究不同尺寸的单边缺口拉伸试样的断裂韧性和拘束效应。由于管道裂纹尖端应力场与单边拉伸缺口试样的相似性,本研究采用单试样柔度卸载法测量单边缺口拉伸试样(SE(T))的断裂韧性,结果表明:无论是母材试
学位
由于具有优异的抗电迁移和抑制锡、铜原子间扩散的能力,以Co或Co基合金以及化学镀镍浸金层(Electroless Nickel Immersion Gold简称ENIG)或沉镍浸钯浸金层(Electroless Nickel Electroless Palladium Immersion Gold简称ENEPIG)为主的镀层作为潜在的表面处理材料已引起人们的广泛关注。当熔融钎料与上述镀层接触时,就
学位
随着电子工业的飞速发展,钎焊焊点向着小型化、多功能、高可靠方向转变,无铅复合钎料成为解决这一难题的主要途径。Ag颗粒修饰石墨烯Sn-Ag-Cu复合钎料(SAC/Ag-GNSs)表现出较好的热、电和力学性能。然而,在传统回流焊工艺下,Ag-GNSs会出现上浮、偏聚现象,造成强化效果降低以及界面金属间化合物厚度过厚且不均匀等问题。而电流瞬态键合技术具有大电流、时间短的特点对SAC/Ag-GNSs复合钎
学位
与激光粉末增材制造相比,电弧熔丝增材制造是一种具有高的沉积效率,低成本的成型制造工艺。但是使用该工艺制造Ni625合金构件时,由于其热源的能量密度低,容易导致成型构件精度低,并且在快速加热和冷却的过程中,组织不均匀的问题突出,对Ni625合金增材构件的力学性能和耐腐蚀性能产生不利影响。针对上述问题,本文通过正交试验研究了钨极氩弧(GTA)热源增材过程中工艺参数对成型的影响,分析了Ni625合金沉积
学位
焊接自动化、智能化是焊接技术发展的必然趋势。部分生产应用中焊接工件存在非标准化和定制化的特点,研究焊缝的识别与定位,有助于推动标准件焊接自动化向非标准件焊接自动化发展,实现覆盖领域更广、更智能的自动化焊接。目前,基于视觉的焊缝识别与定位的大部分研究应用中,需要先验知识或人为介入操控获取焊件信息,缺乏一定的自主性。文中主要探究基于双目立体视觉传感的非标准件角焊缝识别与定位的方法,建立相应的图像处理系
学位
以导电水凝胶为中心的柔性传感器,由于其多孔的三维结构、优异的拉伸性、良好的柔韧性以及生物相容性,引起了广泛的关注。然而,水凝胶的固有的较差的机械性能阻碍了它们的普遍应用。同时,为了在受损的情况下恢复结构和性能,提高灵敏度,自修复能力和自粘附性也是不可缺少的性能。针对以上问题,本文在合理的结构设计的基础上,制备得到了由明胶、聚丙烯酸、单宁酸和氯化铝组成的四元双网络物理交联水凝胶GATA和由单宁酸、羟
学位
电弧是一种重要的焊接热源,广泛应用在航天航空、船舶、武器制造等领域。在单电极单电弧中,电弧压力与电弧产热随电弧电流同向耦合变化。也就是,电弧存在固有的热力耦合现象,不利于精确地调控熔池热力行为,制约了电弧焊在一些重要场合的应用。本文通过在喷嘴下安装外钨极构建压缩-自由双层复合电弧,希望实现对电弧热、力行为的独立调节,以提升电弧焊接工艺的适应性。本文就压缩-自由复合电弧的构建方式、电弧热力特性控制以
学位
静止轴肩搅拌摩擦焊(Stationary Shoulder Friction Stir Welding,SSFSW)是在传统搅拌摩擦焊基础上发展而来的一种新型固相连接技术,由于沿厚度方向上焊接热输入均匀,在合理的焊接参数下可以获得表面无减薄、力学性能良好的焊缝组织,并且可以实现复杂接头形式的焊接,因而有效拓宽了传统搅拌摩擦焊的应用范围。然而已有的研究报道主要针对铝合金薄板SSFSW焊接工艺过程,对
学位
锗基单硫族化合物——硫化锗(Ge S)和硒化锗(Ge Se),具有和黑磷类似的结构,兼具合适的带隙和较高的理论载流子迁移率,且具有更好的空气稳定性。本文通过合金工程实现了带隙调控,并进一步研究了它们在光催化以及光电探测领域的应用。首先对Ge SxSe1-x(x=0,0.5,1)进行了理论计算。单层Ge Se、Ge S0.5Se0.5和Ge S的带隙分别为1.55 e V、1.80 e V和2.31
学位
高校英语教师作为促进英语教育发展的主力军,其职业能力与水平直接关乎英语的教学质量。在新课改背景下,我国进一步明确了核心素养是学科教学的终极目标,高校英语教师如何形成以培养学生核心素养为导向的职业能力发展规划在推进英语教学建设中十分关键。本文以核心素养为基本点,围绕高校英语教学职业能力发展展开研究,就其中存在的问题进行分析并提出优化路径。
期刊