胺化电极对羟基化合物电催化及电传感探索

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:YANCONG1103
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生命科学的不断发展对分析技术和方法提出了更高的要求和挑战。检测和监测与疾病相关的人体内重要的电活性小分子物质,可以对疾病的产生和防治有更加全面的了解,具有重要的生理学及病理学意义。玻碳电极作为重要的电化学传感元件,通过对表面进行胺化功能化修饰,可以有效降低发生氧化还原反应的过电位,提高电极的电催化性能,从而为电活性物质的选择性检测提供了有效的途径,因此在电化学检测中扮演着非常重要的角色。本研究探索了胺化功能化玻碳电极对65种羟基化合物及甲苯、硝基苯和苯胺等一些电活性化合物的电催化性能,并且以此为基础,以葡萄糖的选择性检测为例,探索了胺化玻碳电极的电化学及电催化性能,并研究了其传感应用。本研究为胺化功能化玻碳电极的活体分析应用奠定了理论和技术基础,有望为活体检测提供新的技术手段和检测方法。  本研究主要内容包括:⑴胺化玻碳电极表面电催化性能研究:玻碳电极由于功能化后具有良好电催化性能是理想的修饰材料,在电化学方法研究中应用广泛。本论文以65种含羟基结构的物质为研究对象,探索胺化功能化玻碳电极对不同取代基取代的酚类物质的电催化效果。研究结果表明:在胺化电极上,羟基邻位和对位取代会出现一对氧化还原峰,而间位取代则只有氧化峰,碳链长短对胺化电极的电位基本没有影响。通过胺化玻碳电极的电催化性能研究可以根据实验要求和预期问题进行电极表面构筑,可为后续机理研究及电化学传感应用奠定研究基础,并且为碳材料电极活体应用的设计性研究提供思路和方法。⑵葡萄糖是人体内重要的生理活性小分子之一,其含量的变化直接关系着人体的健康状况,实现对葡萄糖的灵敏、准确、实时检测和监测具有重要的临床医学价值,根据合适的方法、合理的设计,制备出高选择性且检测灵敏稳定的新型葡萄糖传感器是分析工作者不懈奋斗的方向。本论文通过温和的电化学电解氨基甲酸铵水溶液的方法,在玻碳电极表面引入含氮集团,从而得到胺化电极(N-GCE),然后将葡萄糖氧化酶通过共价键合的方式接枝到电极表面,建立了响应迅速,具有高选择性且检测灵敏的葡萄糖电化学传感检测方法。该检测方法可在—0.3V电位下实现对葡萄糖的选择性检测,从而有效解决了葡萄糖检测时面临的抗坏血酸、多巴胺等共存电活性生物小分子的干扰问题。检测的线性范围为50?M—1.77 mM,检出限为46.5μM(S/N=3)。尤为重要的是该方法实现了实际血样中葡萄糖含量的测定,为生物样品中的葡萄糖的选择性检测提供了新的方法和技术手段。
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