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本论文研究了单壁碳纳米管(SWNTs)快速功能化的方法及其应用。研究了1,2-萘醌修饰的SWNTs对β—烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)电化学氧化的催化作用;研究了室温离子液体对SWNTs的修饰作用及室温离子液体/碳纳米管复合体的制备与表征,并将其应用于对血红素类蛋白质/酶直接电化学的研究;分别研究了耐尔蓝和其聚合物对SWNTs修饰及在制作基于脱氢酶传感器方面的应用。主要内容如下:1.研究了Nile Blue对SWNTs快速功能化及电催化。将NB分子修饰到SWNTs表面形成NB-SWNTs纳米复合体,谱学结果表明,NB不仅能快速、高效地修饰到SWNTs表面,而且还能有效地改善SWNTs在水溶液中的分散性能。将NB-SWNTs修饰到GC电极表面制备了NB-SWNTs/GC电极,循环伏安结果显示,其伏安曲线上不仅表现出一对良好的、几乎对称的NB单体的氧化还原峰,式量电位E0’几乎不随扫速而变化(其平均值为(-0.422±0.002)V(vs.SCE,pH7.0));而且还显示出NB聚合体分子的氧化还原峰,E0’为-0.191 V(100 mV/s时)。进一步的实验结果表明,NB和SWNTs对NADH的电化学氧化具有协同催化作用,能使其氧化过电位降低多于560 mV;NB-CNT/GC电极还能较好地响应脱氢酶催化底物氧化过程中体系内NADH浓度的变化。2.研究了1,2-萘醌修饰的SWNTs对NADH电化学氧化的催化作用。将具有电活性的1,2-萘醌(1,2-naphthoquinone,Nq)分子修饰到SWNTs表面形成Nq-SWNTs纳米复合体,用紫外可见(UV-Vis)和红外光谱等方法对Nq-SWNTs进行了表征,结果表明:Nq不仅能快速、有效地修饰到SWNTs表面,而且还能有效地改善SWNTs在水溶液中的分散性能。循环伏安结果显示,与GC电极相比,SWNTs能显著提高Nq的氧化还原峰电流,其伏安曲线上表现出一对良好的、几乎对称的氧化还原峰,式量电位E0’几乎不随扫速而变化。进一步的实验结果表明,Nq和SWNTs对NADH的电化学氧化具有协同催化作用,与SWNTs或Nq相比,Nq-SWNTs具有较高的电催化活性,能使其氧化过电位降低多于510mV。3.研究了室温离子液体对SWNTs的修饰作用,并将室温离子液体/SWNTs复合体应用于对血红素类蛋白质/酶直接电化学的研究。SWNTs分别与[bmim]BF4和[bmim]PF6室温离子液体(RTILs)通过研磨的方式形成亲水的[bmim]BF4-SWNTs和疏水的[bmim]PF6-SWNTs两种纳米复合体,用X光电子能谱、拉曼光谱、扫描电镜、紫外可见光谱等技术对两种纳米复合体进行了表征;考察了[bmim]BF4-SWNTs修饰玻碳电极的电化学特性。循环伏安测试表明,表面带正电荷的[bmim]BF4-SWNTs对非电中性物质的电化学参数有重要的影响。进一步的实验结果表明,血红素类氧化还原蛋白/酶在[bmim]BF4-SWNTs修饰的玻碳电极上能表现出量化的直接电化学特性,并能保持其对氧气、过氧化氢电化学还原的电催化活性。4.研究了耐尔蓝聚合物修饰SWNTs电极的制备和性能以及在制作脱氢酶传感器方面的应用。用电化学聚合方法将Nile Blue(NB)聚合到单壁碳纳米管(SWNTs)表面形成PNb-SWNTs纳米复合体。用扫描电镜、紫外可见光谱、循环伏安法、电化学交流阻抗等方法对PNb-SWNTs纳米复合体了表征。实验结果表明,与裸GC相比,PNb-SWNTs复合物能够在较低的电位下(-80 mV)催化NADH的氧化,并可以将过电位降低多于700 mV。将酒精脱氢酶(ADH)固定到PNb-SWNTs/GC电极表面形成ADH-PNb-SWNTs/GC电化学传感器,该传感器对于乙醇的氧化具有良好的催化特性。