基于功能化碳納米管修飾電極對生物分子的電催化研究.pdf

1、碳納米管(carbonnanotube,CNTs)因?yàn)槠渚哂歇?dú)特的電學(xué)特性,可以被制成修飾電極,廣泛應(yīng)用與生物分子識(shí)別領(lǐng)域。金屬納米材料,具有高的比表面積、優(yōu)良的導(dǎo)電性,可以用作修飾電極的修飾劑。本文將多壁碳納米管(MWNTs)及金屬納米粒子相結(jié)合構(gòu)建了修飾電極,應(yīng)用于對生物分子的電催化。主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)用水熱法制備了磁性碳納米管,并用聚乙烯酰亞胺(PEI)氨基化,將二茂鐵衍生物共價(jià)連接到磁性碳納米管上,用紫外-可見

2、光譜、X-射線衍射、熱重分析、電化學(xué)阻抗等表征方法對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。用該納米復(fù)合材料制備的修飾電極,能對細(xì)胞色素C起到良好的富集、固定作用,并能催化細(xì)胞色素C的電化學(xué)反應(yīng)。同時(shí),外加磁場對細(xì)胞色素C的電催化效果有顯著的提高。
　　(2)利用PEI功能化碳納米管使其水溶性增加,用該碳納米管修飾電極以后,沉積了一層納米金為晶種,采用種子生長法在晶種上生長納米Pt。以Pt納米粒子功能化碳納米管復(fù)合材料構(gòu)建了過氧化氫傳感器。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)Pt

3、納米粒子對雙氧水有很好的電催化效果,電流響應(yīng)在2.4×10-8mol·L-1~3.2×10-5mol·L-1濃度范圍內(nèi)呈線性關(guān)系,線性相關(guān)系數(shù)0.996,檢測限8.0×10-9mol·L-1。
　　(3)PEI功能化的碳納米管表面覆蓋著大量的正電荷,利用靜電作用成功的吸引了表面帶負(fù)電荷的納米金粒子,制備了Au-MWNTs復(fù)合納米材料。用該納米復(fù)合材料修飾金電極,極大地提高了電極表面的反應(yīng)活性面積,大幅降低了電極表面電阻。用Au-M