基于有序介孔碳材料的电化学生物传感器的研究及其在有机污染物检测应用

被引量 : 0次 | 上传用户:trittt
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
有序介孔碳(ordered mesoporous carbons;OMCs)是一种非硅基类介孔材料,具有非常大的比表面积(可高达2500cm2/g)、巨大的孔容量(2.25cm3/g)及有序排列的孔道结构,目前已广泛应用于吸附、催化、储能、电极材料和分离提纯等领域,当用作电极修饰材料时,OMCs可显著提高修饰电极的生物兼容性及电化学活性。本文将OMCs修饰到玻碳电极上构建了电化学传感器,并应用到硝基苯酚异构体和对硝基苯基有机磷的检测上,以及苯酚衍生物的酸度系数的测定上,修饰了大肠杆菌表面展示有机磷水解酶制备成酶传感器,应用于有机磷农药的检测,具体包括以下四部分工作:第一部分,制备了OMCs修饰的玻碳电极(OMCs/GCE)来探究邻、间、对三种硝基苯酚同分异构体的电化学行为及反应原理,与裸电极相比,OMCs/GCE对底物表现出较强的电催化活性,可通过检测三种异构体中间产物的还原峰实现同时检测且互不干扰,即对硝基苯酚(p-NP)在0.209V处,间硝基苯酚(m-NP)在0.020V处邻硝基苯酚(o-NP)在0.201V处。在最佳实验条件下,p-NP, m-NP和o-NP检测限分别为0.1、0.06及0.08μmol/L (S/N=3)。经实验验证该硝基苯酚异构体电化学传感器也可应用于海水、污水等实际样品的检测。第二部分,选择p-NP和对甲苯酚分别作为吸电子和供电子取代酚衍生物的代表来研究酚类在OMCs/GCE上的电化学行为及反应机理。通过文献报道的不同取代基酚类的酸度系数(pKa)以及本文通过伏安法检测出的氧化电位(Epa),总结出了pKa值和Epa的关系方程,基于该取代基效应引起不同取代酚的pKa值和Epa存在差异,提出一中全新的、简便的方法来预测不常见取代酚类的pKa值,即在OMCs/GCE上测定出取代酚的Epa,带入二者关系式即可得出pKa,通过测试几种常见的取代酚类,与其文献至对比证明了该方法的可行性。取代基效应的另一个应用是在OMCs/GCE上可实现电位差足够大的几种对位取代(或邻位取代)酚类的同时检测。第三部分中制备了基于OMCs/GCE超灵敏检测硝基苯基有机磷(OPs)的电化学传感器。以对氧磷为例研究了OPs在OMCs/GCE上的电化学行为及反应机理,优化了检测条件(pH、富集电位和富集时间等)。利用差分脉冲伏安法(DPV)技术在OMCs/GCE上检测硝基苯基OPs(对氧磷、对硫磷、甲基对硫磷等),得到较宽的检测范围及较低的检出限,且无需除氧环境,这和其它已报道的文献需要的通氮环境相比是一个很大的进步,在现场检测中有广阔的应用前景。并验证了该传感器可应用于海水、污水等实际样品的检测。第四部分将OMCs、大肠杆菌表面展示有机磷水解酶全细胞(OPH-bacteria)依次固定在电极上,构建出了OPH-bacteria/OMCs/GCE电化学生物传感器,通过检测OPH-bacteria催化水解对硝基苯基有机磷的产物p-NP的氧化电流来间接实现有机磷的检测。在优化的最佳实验条件下,对氧磷、对硫磷、甲基对硫磷在OPH-bacteria/OMCs/GCE上的检测范围分别为0.05-25μmol/L、0.05-25μmol/L及0.08-30μmol/L,检出限分别为9.0、10、15nmol/L (S/N=3)。由于全细胞酶具有较高的酶活,无需繁琐的酶提纯过程,使得该微生物表面展示酶传感器具有较好的稳定性。且适用于海水、污水等实际样品的检测,在现场检测方面应用前景广阔。
其他文献
长期以来,学界对江西赣剧两路高腔的音乐源流有着不同看法。本文从问题的缘起出发,以两路高腔不同音乐特点为先验前提,在对其与全国其他高腔剧种源流关系进行音乐分析的基础
<正> 我厂原生产试剂苛性钾是沿用由工业氢氧化钾通二氧化碳,生成碳酸钾再进行电解的旧工艺流程,所用卧式电解槽组设备庞大,需要大量的泵,而且由于采用阳极材料炭板,极距大,
开宝九年,宋朝开国皇帝宋太祖赵匡胤猝死。赵匡胤胞弟晋王赵光义一改中国历史父死子继的继承惯例,继位登基,后世称为宋太宗。宋太宗继位后,不仅政治上励精图治,而且善待先皇
双重上市是指同一家公司在两个不同的证券交易所挂牌上市的行为。许多公司出于吸收外资或者提高企业海外知名度等目的,会选择在多个交易市场发行股票进行融资。而在市场分割
契诃夫的著名短篇小说《变色龙》家喻户晓,其中的主要人物奥楚蔑洛夫的形象人人皆知,然而,还有一个形象,被奥楚蔑洛夫的光华所掩盖,成为赏析小说时的一个盲点。而他的作用恰
随着我国财政国库体制改革的不断深化,商业银行代理财政业务在代理范围、代理条件和代理业务类型等方面也随之扩大,商业银行成为国家资金预算、吸纳、拨付、退付等环节的重要
为了满足社会经济发展对复合型、应用型外语人才的需求,各高校积极进行应用型英语本科课程体系的改革。应用型英语本科课程体系具有其自身特点,其课程目标兼顾“厚基础”和“实
本文首先对热控自动化技术及其改造技术的总体情况进行了简要阐述,其次结合国内外理论知识与自身实践经验提出了电厂热控自动化改造技术的有关具体运用,以供同行查阅借鉴。
当前,我国经济社会发展正处于转型升级的关键时期,越来越多的地方政府意识到,要确保本地区经济社会可持续健康发展,在激烈的区域竞争中抢得发展先机,就必须顺应时代发展需要,
合欢皮来源于豆科合欢属植物合欢(Albizia julibrissinDurazz.)的干燥茎皮,具有镇静安神、抗肿瘤、消肿活血、抑制生育以及调节人体免疫功能的作用。中医临床用于治疗心神不宁、