纳米材料修饰电极上电化学发光分析方法的研究

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本论文介绍了修饰电极电化学发光分析法的研究背景与意义、修饰电极的制备方法和修饰材料、常用的电化学发光体系,综述了近年来修饰电极电化学发光分析法在免疫分析、生物传感器方面、药物分析等方面的研究进展;研究了金纳米粒子修饰石墨电极上luminoI-H2O2的电化学发光、金纳米粒子修饰玻碳电极上光泽精的电化学发光以及过氧化的电聚合吡咯膜包埋钌联吡啶修饰电极的制备和电化学发光行为,分别建立了检测luminol,光泽精、C2O42-和TPA电化学发光分析新方法。 1 发现金纳米粒子修饰石墨电极上luminol-H2O2体系的电化学发光强度大大增强(增强近10倍)实验现象;研究了在磷酸盐缓冲溶液(pH=7.4)中金纳米粒子修饰石墨电极上luminol-H2O2电化学性质与电化学发光行为。分别考察了金纳米溶胶修饰体积、电激励信号、过氧化氢对鲁米诺在修饰电极上的电化学发光强度的影响。在优化的实验条件下,采用电位阶跃法,对3.0×10-12~1.2×10-10 mol/L鲁米诺进行了测定,发现鲁米诺浓度在4.0×10-12~1.0×10-10 mol/L与电化学发光强度成线性关系,线性方程是△I=31.25C+22.53(C=1.0×10-12 mol/L),方法的检出限为2×10-12 mol/L,相关系数为0.9986。对5.0×10-11 mol/L的鲁米诺进行11次平行测定,相对标准偏差为5.3%。对luminol-H2O2增强电化学发光机理进行了初步的探讨。 2 实验中发现当用金纳米粒子修饰玻碳电极后,不但使光泽精的电化学发光强度大大增强而且金纳米粒子对光泽精的电化学发光发应后的反应产物在电极上的吸附有明显的抑制作用,降低了光泽精还原产物和电化学发光产物对电极的钝化;基于发现金纳米粒子修饰玻碳电极上光泽精电化学发光增强的现象,建立了在金纳米粒子修饰电极上测定光泽精的电化学发光分析法。在优化的实验条件采用恒电位法(0.45V,30s)在0.1mol/L Na2B4O7-NaOH(pH=8.0)中对Luc2+进行了测定。电化学发光信号强度与Luc2+的浓度在8.0×10-7~7.0×10-5mol/L之间呈良好的线性关系,线性方程为△I=219.82C+87.24(C=1.0×10-6mol/L),相关系数为R=0.9983,检出限为3×10-7mol/L。对1.0x10-5mol/L的Luc2+进行了11次测量,相对偏差为4.4%。 3 首次制备了过氧化的电聚合吡咯膜包埋钌联吡啶(Ru(bpy)32+)修饰电极。研究了过氧化的电聚合吡咯膜包埋钌联吡啶(Ru(bpy)32+)修饰电极的电化学性质和电化学发光性质,对过氧化的电聚合毗咯膜包埋钉联毗陡(Ru(bpy扩十)修饰电极的制备方法,进行了详细的研究;同时也研究了过氧化的聚毗咯膜表面在不同pH下表面所带电荷的变化对不同还原剂存在时修饰电极电化学发光强度的影响,以草酸根和T队为模型对该修饰电极电化学性质与电化学发发光特性进行了研究;建立了测定TPA和草酸的电化学发光分析方法。采用电位阶跃法,分别在o.lomol/L PBs(PH=9.0)中对T队和在o.lomolzL HAe一N认e(pH=5.0)中对e2042一进行了测定。T队的线性范围为8.0 x 10礴一5.oxlo一6M,线性方程与相关系数分别为卜2.23c+一2.20(c=一X 10一6molzL),卜0.9992,检出限为Zx一。一6molzL。对1 x 10一smo一几的TPA进行6次平行测定相对标准偏差位2.9%。C2042一的线性范围为5.ox 104佗.0xlo-smol/L,线性方程与相关系数分别为Y=0.88c+6.04(c=1x10一m。比),R一0.9962,检出限为7 x 10一6mo一zL。对1义10一4M的e2042一进行6次平行测定相对标准偏差位4.3%。
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