论文部分内容阅读
碳纳米管(carbon nanotube,CNTs)因为其具有独特的电学特性,可以被制成修饰电极,广泛应用与生物分子识别领域。金属纳米材料,具有高的比表面积、优良的导电性,可以用作修饰电极的修饰剂。本文将多壁碳纳米管(MWNTs)及金属纳米粒子相结合构建了修饰电极,应用于对生物分子的电催化。主要研究内容如下:(1)用水热法制备了磁性碳纳米管,并用聚乙烯酰亚胺(PEI)氨基化,将二茂铁衍生物共价连接到磁性碳纳米管上,用紫外-可见光谱、X-射线衍射、热重分析、电化学阻抗等表征方法对其结构进行了表征。用该纳米复合材料制备的修饰电极,能对细胞色素C起到良好的富集、固定作用,并能催化细胞色素C的电化学反应。同时,外加磁场对细胞色素C的电催化效果有显著的提高。(2)利用PEI功能化碳纳米管使其水溶性增加,用该碳纳米管修饰电极以后,沉积了一层纳米金为晶种,采用种子生长法在晶种上生长纳米Pt。以Pt纳米粒子功能化碳纳米管复合材料构建了过氧化氢传感器。实验发现Pt纳米粒子对双氧水有很好的电催化效果,电流响应在2.4×10-8mol·L-1~3.2×10-5mol·L-1浓度范围内呈线性关系,线性相关系数0.996,检测限8.0×10-9mol·L-1。(3)PEI功能化的碳纳米管表面覆盖着大量的正电荷,利用静电作用成功的吸引了表面带负电荷的纳米金粒子,制备了Au-MWNTs复合纳米材料。用该纳米复合材料修饰金电极,极大地提高了电极表面的反应活性面积,大幅降低了电极表面电阻。用Au-MWNTs纳米薄膜固定细胞色素C,对过氧化氢有很好的电催化效果,峰电流大小与H2O2浓度对数在4.8×10-8mol·L-1~5.6×10-6mol·L-1范围内有线性关系,线性相关系数0.995,检测线为1.6×10-8mol·L-1。