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近年来,生物传感器的研究和应用发展迅猛。含酶生物传感器利用生物活性物质的亲和性,如酶—底物、抗原—抗体、激素—受体等的分子识别功能来检测待测物,由于其较高的选择性而受到广泛关注。然而由于酶等生物活性物质的活性会受到温度以及PH值等环境因素的影响,从而大大限制了含酶生物传感器的应用范围。目前,无酶生物传感器的制备和应用成为一个新的研究热点。本论文利用实验制备了碳纳米球和CuO纳米晶,并用它们构建了无酶电化学生物传感器,实现了H2O2和葡萄糖在电极上的直接氧化,取得了一定的研究进展。研究结果如下:1.基于C纳米球的无酶H2O2传感器①以葡萄糖为原料,利用水热法和复合熔融盐(CMS)合成法分别在200℃经24小时成功合成了碳纳米球,并对它们进行了SEM和EDS表征。结果证明两种方法合成的均为碳纳米球,水热法合成的样品直径大约为350nm,而CMS法合成的样品直径大约为200nm。②对CMS法合成的碳球进一部进行了TEM、Raman光谱和傅里叶红外光谱的检测,实验证明样品是表面带有很多活性基团,sp2/sp3杂化的实心小球。③将两种方法合成的碳纳米球均制备成电极,并用所得电极通过电化学方法(循环伏安法、交流阻抗和恒电位安培检测)检测H2O2,结果证明CMS法合成的碳球制备的电极能直接氧化H2O2,而水热法合成的碳球制备的电极则不能。进一步研究还表明CMS法合成的碳球制备的电极具有良好的选择性,是构建无酶H2O2传感器的理想材料。2.基于CuO纳米晶的无酶葡萄糖传感器①以CuCl2.2H2O为原料,利用复合碱媒介法(CHM)和复合熔融盐(CMS)合成法分别在200℃经24小时成功合成了CuO纳米材料,并对他们进行了XRD、SEM、EDS表征。结果证明两种方法合成的均为结构为单斜晶的CuO纳米材料,CHM法得到的样品为厚度为20-50nm的二维小片组装成的CuO纳米花,单朵小花的尺寸大约为3.5μm;CMS法得到的样品为CuO纳米小棒,直径大约为20-40nm,长度为50-80nm。②将两种方法合成的CuO纳米晶分别滴加在石墨片上制备成电极,并用所得电极通过电化学方法(循环伏安法、交流阻抗和恒电位安培检测)检测葡萄糖。与未修饰CuO纳米晶的石墨电极比较,CuO纳米晶修饰的石墨电极能直接氧化葡萄糖,并具有较高的灵敏度和较好的选择性。相比之下,CMS法制得的CuO纳米棒制成的电极在对葡萄糖有高灵敏度的同时,响应电流有更好的稳定性,是制备无酶葡萄糖传感器的理想材料。