【摘 要】
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一些常见的生物小分子如葡萄糖和过氧化氢（H2O2）,在有机生命体中担当着重要角色。葡萄糖不仅是生物体内能量供应的主要来源,而且是一种重要的新陈代谢产物,与影响人类身体健康的糖尿病密切相关。而H2O2是多种酶促反应的重要产物,并参与了植物气孔关闭和动物细胞凋亡等重要的生理过程。这些生物小分子的存在和含量多少可以在一定程度上反映出有机生命体的健康状况。因此,对葡萄糖和过氧化氢的快速准确检测在医疗健康方
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一些常见的生物小分子如葡萄糖和过氧化氢（H2O2）,在有机生命体中担当着重要角色。葡萄糖不仅是生物体内能量供应的主要来源,而且是一种重要的新陈代谢产物,与影响人类身体健康的糖尿病密切相关。而H2O2是多种酶促反应的重要产物,并参与了植物气孔关闭和动物细胞凋亡等重要的生理过程。这些生物小分子的存在和含量多少可以在一定程度上反映出有机生命体的健康状况。因此,对葡萄糖和过氧化氢的快速准确检测在医疗健康方面具有重大的意义。同时,葡萄糖和过氧化氢的检测还能用于食品工业、发酵控制和生物技术等领域。本文围绕葡萄糖和过氧化氢两种无酶电化学传感材料的开发,设计制备了两种基于二维片层结构（包括石墨烯及二硫化钼）的新型复合材料。首先从对生物小分子有催化活性的材料出发,结合石墨烯及硫化钼等二维材料的大比表面积、强电子传输能力等优良性质,合成了两种三元复合材料,并探索了在无酶电化学传感器中的应用。主要研究成果如下:（1）设计并制备了一种新型的银-氧化铜纳米颗粒/石墨烯复合材料（Ag-Cu O/r GO）。利用先水热后煅烧的方法合成了颗粒尺寸为10 nm左右的Ag-Cu O/r GO复合材料。研究了不同银含量对复合材料性能的影响,结果表明Ag/Cu的摩尔比为1/50时性能最好。复合材料中少量的Ag纳米颗粒不仅能有效促进电极与活性材料间的电子转移,还有利于提高Ag-Cu O纳米颗粒的催化活性,促进活性材料与待测溶液中葡萄糖分子间的相互反应。Ag-Cu O/r GO复合材料修饰的电极表现出良好的无酶葡萄糖电化学传感性能,具有极宽的线性区间0.01-28 m M,较好的灵敏度214.37μA m M-1 cm-2和最低检测限0.76μM。同时,该传感器展现出良好的选择性和稳定性,还能用于实际血液样品的分析。（2）设计并制备了一种新型的银-硫化银/硫化钼复合材料（Ag-Ag2S/Mo S2）。先通过单独合成Mo S2水溶液和Ag纳米分散液,再利用自组装法得到Ag-Ag2S/Mo S2复合材料。复合材料中,多层片状Mo S2堆积成花瓣状,在花瓣状片层上均匀生长着尺寸在30×20 nm的Ag-Ag2S纳米颗粒,其中Ag2S含量较少主要存在于Ag纳米颗粒和Mo S2片层的接触界面。当Ag和Mo S2的摩尔配比为1/2时传感性能最好。结果发现,Ag2S量少时（配比少于1/2）有助于电子的传输,过量后会导致电子传输能力的急剧下降,最终影响传感性能。Ag-Ag2S/Mo S2复合材料修饰的电极表现出良好的无酶电化学H2O2传感性能,具有极宽的线性区间0.01-160 m M,较好的灵敏度17.1μA m M-1 cm-2和较小的最低检测限4.8μM,同时还有着良好的选择性和稳定性。
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