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本文利用水热法,以PVP(聚乙烯毗咯烷酮)作为表面修饰剂合成一系列具有核桃状表面形貌的CdS(硫化镉)纳米颗粒。通过改变影响其合成的实验参数诸如反应时间,反应温度,PVP加入量等反应相关条件进行实验优化。CdS纳米颗粒的物化性质由X射线衍射(XRD),场发射扫描电镜(FESEM),透射电镜(TEM),选区电子衍射(SAED)室温下的光致发光(PL)等表征。由实验的结果初步推测该特殊形貌的CdS纳米颗粒的形成机理,为实现半导体纳米颗粒的可控生长提供依据。接下来的实验将制备出具有特殊核桃状外表的CdS纳米小球修饰在玻碳电极的表面,先将5′端巯基修饰的探针DNA共价结合在CdS敏感层上形成CdS-DNA共聚物,再与靶DNA杂交,利用循环伏安法(CV)和差分脉冲伏安法(DPV)研究修饰电极的电化学行为。修饰CdS纳米颗粒的电极检测得到的DNA杂交信号较之裸电极有明显的增强,峰电流强度值与靶DNA浓度值的负对数具有较好的线性关系,信号增强的最大值在靶DNA浓度为101μM时得到。所得的DNA生物传感器灵敏度提高,检测下限可达1 pM以下。第二部分实验构建的传感系统基于单壁碳纳米管(SWCNTs)吸附固定在裸电极表面上,获取放大的电学信号,对爆炸物TNT(2,4,6-三硝基甲苯)进行检测。由于形成的TNT-二甲基甲酰胺的Meisenheimer复合物具有独特的电化学性质,可以采用线性扫描伏安法(LSV)和吸附溶出伏安法(AdSV)的特征曲线进行待测物的定性与定量分析。SWCNTs修饰电极表现出与未修饰时不具有的表面活性,增大了反应的有效面积,有效的富集提高了扫描的待测物浓度。为了完善传感器件性能并获得最优实验参数,对影响实验结果的因素包括:富集时间和富集电势等进行讨论。在理论上,从电化学动力学角度描述上述的电化学过程,TNT的吸附溶出电化学动力学过程可被归为第二类阴极吸附溶出伏安过程(AdSVⅡ),对于几大类的电化学物质,特别是一些爆炸物,如含硝基的芳香组化合物(C-NO2)有机化合物如硝基苯(Nitrobenzene NB),硝基甲苯(Nitrotoluene NT)和其他一些含氮的芳香族物质的电化学检测与降解研究提供了依据。所得到的传感器显示出良好的性能:良好选择性,高灵敏度,低检测限和稳定性。该器件可测定TNT浓度至μg·L-1水平以下,实验环境相对安全,为未来在国家安全监督和科技反恐中有着潜在的应用价值。