基于新材料的电化学传感界面的设计及其应用研究

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基于新材料的电化学传感界面的设计及其应用研究

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毕业论文范文题目：基于新材料的电化学传感界面的设计及其应用研究，论文范文关键词：基于新材料的电化学传感界面的设计及其应用研究
基于新材料的电化学传感界面的设计及其应用研究毕业论文范文介绍开始：
【论文摘要】：纳米科学是一门将基础科学和应用科学集于一体的新兴科学,主要包括纳米电子学、纳米材料学和纳米生物学等。纳米生物学用来研究在纳米尺度上的生物过程,从而根据生物学原理发展分子应用工程。可以通过固定大量蛋白质,特别是酶,从而控制生化反应,这在生化技术、酶工程中大有用处。将纳米技术和生物学相结合,可以开展分子生物器件的研究;利用纳米传感器,可以获取细胞内的生物信息,从而了解机体状态,深化人们对生理及病理的解释。纳米粒子比红血细胞(6～9nm)小得多,可以在血液中自由运动,如果利用纳米粒子研制成机器人,注入人体血管内,就可以对人体进行全身健康检查和治疗,疏通脑血管中的血栓,清除心脏动脉脂肪沉积物等,还可吞噬病毒,杀死癌细胞。在医药方面,可在纳米材料的尺寸上直接利用原子、分子的排布制造具有特定功能的药品纳米材料粒子将使药物在人体内的输运更加方便。本论文工作将主要集中在电分析化学中这一活跃的研究领域——新型传感器的界（略..）面的设计与研制,并将其应用于葡萄糖、双氧水、亚硝酸盐等生物活性分子的检测,为生命科学及疾病治疗等相关领域研究提供新的分析方法,并努力实现纳米技术、电分析化学和生命科学三者的结合。第一章本部分对一些新型的纳米材料进行综述,讨论了二茂铁及其衍生物、水凝胶、碳纳米管和金属-salen的特点、制备及其在各个方面的研究应用,并对纳米材料的表征方法进行了综述。第二章以三-二茂铁乙烯基吡啶盐为新型电子媒介体的电化学葡萄糖生物传感器的研究。二茂铁及其衍生物是非常好的电子媒介体,具有亲油性、氧化还原可逆性、芳香性、低毒性、疏水性等特点。二茂铁及其衍生物具有非常好的电化学活性和电催化功能,因此在电分析、电催化和生物传感器等方面具有重要的意义。在本文中,我们制备了一种新型的三(?)二茂铁乙烯基吡啶盐,以吡啶阳离子为电子受体,二茂铁乙烯基为电子给体(碘化N-乙基2,4,6-三(二茂铁乙烯基)吡啶盐)(TFc),制备了一种新型的三(?)二茂铁乙（文章此处忽略..）烯基吡啶盐(?)碘化N-乙基2,4,6-三(二茂铁乙烯基)吡啶盐(TFc),采用真空蒸镀法将其修饰到ITO电极上,并采用SEM、红外光谱、紫外可见光谱和电化学方法对该物质进行了研究,发现TFc对H_2O_2具有良好的的电催化性能。将葡萄糖氧化酶固定在TFc外层,制备成了一种新型的葡萄糖传感器。这种传感器在定性和定量检测葡萄糖的实验中表现出良好的响应,传感器参数包括较低的过电压(+500mV),快速的电流响应速度(～10s),到10mM范围内的线性相应范围和较低的检测限(0.2μM),葡萄传感器的米氏常数值为6.84mM。第三章水凝胶包裹的辣根过氧化酶的活性及其生物电化学性质研究水凝胶是一种经适度交联而具有三维网络结构的新型功能高分子材料。它不溶于水,但能显著地溶胀于水中并有很强的保水能力。水凝胶材料以其含水量高、柔软、具有橡胶般的粘稠性和良好的生物相容性广泛应用于生物电化学方面,是一种很好的固定蛋白质酶的生物材料。在本论文中,我们将聚乙烯醇(PVA)和羧（略..）甲基羟乙基纤维素(CMHEC)混合制备了多羟基纤维素(PHC)并将其用来固定辣根过氧化酶(HRP),制备成了一种新型的生物杂化材料。研究表明:PHC能够为HRP提供一个生物微环境以保持其生物结构。PHC/HRP的过氧化酶活性可以通过在H_2O_2存在下催化苯胺聚合速率来测定,实验结果表明,与自由的HRP相比,固载在水凝胶中的HRP的活性几乎不变。基于HAP的直接电化学和电催化能力,我们制备了一种新型的高灵敏度、高选择性的第三代H_2O_2传感器。第四章基于碳纳米管和Zn-salen修饰的传感器及其对于NO/H_2O_2检测的研究碳纳米管以其独特的物理化学性能,如独特的金属或半导体导电性、极高的机械强度、良好的吸附能力以及作为新型准一维功能材料而日益受到人们的重视。碳纳米管的表面效应,即直径小、表面能高、原子配位不足,使其表面原子活性高,易与周围的其它物质发生电子传递作用,在电催化和电分析化学领域中具有广阔的应用前景。（此处忽略..）手性Salen是一种用途广泛的配体,人们利用金属西佛碱配合物能够模拟细胞色素P-450类单加氧酶,充当“无机生物酶”而实现生物体内的催化氧化和氧气的传输。本文分别制备了由碳纳米管、Zn-salen以及碳纳米管/Zn-salen层层自组装修饰的电极,并应用SEM对其进行表征,并分别研究了三种电极对NO电化学性质。实验结果表明基于碳纳米管/Zn-salen层层自组装的电极对于NO的检测灵敏度最高,在6.0×10~(-7)～1.0×10~(-2)mol/L的浓度范围内对NO呈良好的线性响应,相关系数为0.9998,检出限为1.0×10~(-7)mol/L。另外,我们也将该电极应用于双氧水的检测,发现该电极对双氧水也有良好的催化还原活性。该电极可在室温下保存,稳定性和重复性都很好。

以上为本篇毕业论文范文基于新材料的电化学传感界面的设计及其应用研究的介绍部分。

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