Tyr/Glu/Fe_3O_4/Nafion/CNT/GCE酪氨酸酶生物传感器的制备及应用于农药检测的研究

制备了磁性四氧化三铁纳米粒子,采用碳纳米管、Nafion等功能性材料构建了酪氨酸酶(Tyr)生物传感器,并将其应用于农药的检测.实验表明,四氧化三铁纳米粒子具有良好的生物兼容性,碳纳米管能够有效地促进电子传递,修饰了四氧化三铁纳米粒子等功能性材料的酶传感器,响应速度快,检测灵敏度高,稳定性好;固定在传感器上的酪氨酸酶有良好的酶动力学响应,其表观米氏常数为61.5μmol/L.利用农药对酪氨酸酶的抑制作用,以苯酚为底物,对农药呋喃丹进行了检测,检测限达到2.0×10-9mol/L.     

功能化石墨烯固定酪氨酸酶修饰电极的制备、表征及其对对苯二酚的测定

酪氨酸酶通过乙二胺作为悬臂分子稳定地固定到功能化氧化石墨烯上,再将该杂化材料修饰玻碳电极表面制成新型生物传感器。酪氨酸酶固定在氧化石墨烯上的物理化学行为通过X射线光电子光谱和电化学阻抗进行表征,显示功能化氧化石墨烯可以促进固定酶的活性位点与修饰电极之间的电子传递。通过循环伏安法研究该电极的直接电化学和电催化行为,表明其电化学行为是一个直接的吸附控制氧化还原反应。在优化实验条件下,对苯二酚在3.0~200.0μmol/L浓度范围内与其氧化峰电流呈良好的线性关系,检出限(S/N=3)达1.0μmol/L。该生物传感器显示了较好的重现性、稳定性及选择性,在实际水样检测中得到良好应用。     

氧化石墨烯-石墨烯纳米复合物传感器检测 对乙酰氨基酚和对氨基苯酚

本文通过简单超声法制备了氧化石墨烯-石墨烯(GO-Gr)碳复合材料,通过扫描电镜和电化学方法进行表征。将其修饰在玻碳电极表面,成功构建了用于对乙酰氨基苯酚(APAP)和对氨基苯酚(PAP)检测的电化学传感器。采用差分脉冲伏安法(DPV)测定APAP和PAP,线性检测范围为0.1～70μmol/L和0.3～60μmol/L,检出限为0.02 和0.1μmol/ L。同时,构建的传感器还表现出良好的稳定性和抗干扰能力,可用于实际样品的检测。     

介孔材料在电化学生物传感器中的应用进展

回顾了近年来有序介孔材料在电化学生物传感器中的应用及发展状况,简述了规则介孔材料的合成方法及特点、生物分子在介孔材料上的固定方法及其优缺点,通过总结近年几种介孔材料电化学生物传感器的研究进展,提出介孔材料在电化学生物传感器领域的应用前景(引用文献49篇)。     

可重复使用的有序介孔碳-氧化钛吸附-光催化剂用于去除水中苯酚

制备了有序介孔碳-氧化钛吸附-光催化剂,利用可见光高效降解水中苯酚.为去除水中高浓度苯酚,设计了吸附-光催化循环,即暗条件吸附8h,分离催化剂和将固体催化剂置于可见光下辐照8h.经过10次循环,水中高浓度苯酚(200mg/L)几乎可被完全降解.详细讨论了TiO₂晶格中非金属掺杂、介孔碳壁对TiO₂纳米颗粒聚集的阻抑作用、介孔孔道吸附苯酚性能等因素对吸附-光催化剂性能的影响.有序介孔碳-氧化钛复合体有效地结合了物理吸附和光化学降解技术,有望用于降解水中难生物降解的高浓度有机污染物.     

基于MOF修饰的亚硝酸盐电化学传感器的研究进展

简单介绍了亚硝酸盐电化学传感器的基本原理和结构，详细综述了基于MOF材料修饰的亚硝酸盐电化学传感器的研究进展。其中包括原始MOF以及基于碳材料、金属纳米粒子、金属氧化物、蛋白/酶修饰的MOF复合材料等五个方向，阐述了不同类型MOF材料出色的理化性质和传感性能，以及构建亚硝酸盐电化学传感器的检测原理、检出限与实际样品应用等，最后展望并讨论了未来基于MOF材料可构建的亚硝酸盐电化学传感器的研究方向。     

基于碳纳米材料的非酶葡萄糖传感器

简述了非酶葡萄糖传感器的研究现状以及碳纳米新材料的电化学优势,主要讨论了碳纳米管、石墨烯及石墨烯氧化物、有序介孔碳、碳纤维和富勒烯等碳纳米材料与各种金属氧化物组成的复合材料构建的非酶葡萄糖传感器的电化学性能,重点探索了材料的制备方法和结构形貌对葡萄糖检测性能的影响。本文为基于碳纳米材料的非酶葡萄糖传感器的构建提供了材料选择、制备方法以及结构形貌等方面的参考,并对非酶葡萄糖传感器的发展及研究方向作出了展望。     

石墨烯量子点印迹传感器检测盐酸罗哌卡因

采用热聚合法合成石墨烯量子点,再将石墨烯量子点通过π-π作用吸附在聚邻氨基苯酚膜表面,基于石墨烯量子点表面电化学印迹,制备石墨烯量子点-分子印迹传感器检测盐酸罗哌卡因。同时采用原子力显微镜表征石墨烯量子点尺寸,示差脉冲伏安法研究印迹响应机理。安培I~t曲线法发现传感器对盐酸罗哌卡因的响应线性范围为2.0×10-6~6.1×10-4mol/L,检出限(S/N=3)为1.1×10-6mol/L,与未使用石墨烯量子点的分子印迹传感器对比,石墨烯量子点-分子印迹传感器的线性范围变宽,检出限降低,空白加标回收率为91.0%~101%。将传感器用于血浆样品中盐酸罗哌卡因的检测,测得其浓度为4.21×10-6mol/L,高效液相色谱法验证显示该方法的检测结果可靠,可用于临床样品的检测。     

基于ZIF-67衍生的C-N-Co(3)O_(4)多孔碳电化学传感器检测对乙酰氨基酚EI北大核心CSCD

以金属有机骨架材料ZIF-67为前驱体,在N;保护下碳化热解形成C-N-Co(3)O_(4)多孔碳材料。利用X射线粉末衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、N;物理吸附仪对材料的形貌、比表面积及孔分布进行表征。由于该材料具有较大的比表面积及优良的导电性,将C-N-Co(3)O_(4)固定到玻碳电极表面(GCE)构建了电化学传感器,用于检测对乙酰氨基酚(AP)。采用循环伏安、电化学交流阻抗法和差分脉冲伏安法研究传感器的电化学性能。结果表明,在最优实验条件下,C-N-Co(3)O_(4)修饰传感器的峰电流与AP溶液浓度在2.0×10^(-4)~1.5 mmol/L呈线性关系,检出限为30 nmol/L。该传感器用于西药样品中AP检测,加标回收率为94.1%~103.8%。     

基于单壁碳纳米管-DNA酶复合结构的电化学生物传感器

结合DNA酶优异的氧化还原催化特性和碳纳米管的电化学特性, 制备了单壁碳纳米管-DNA酶复合材料, 并通过壳聚糖将其固定到玻碳电极表面构建了电化学生物传感界面. 研究了单壁碳纳米管-DNA酶复合结构的氧化还原反应催化特性, 并以此为传感平台构建了葡萄糖氧化酶电化学生物传感器. 结果表明, 单壁碳纳米管-DNA酶复合材料修饰的电极对过氧化氢的响应具有较宽的线性范围(5×10^-6~1×10^-2 mol/L)和良好的检测灵敏度(检出限为1×10^-6 mol/L). 采用制备的葡萄糖氧化酶传感器实现了对葡萄糖的快速灵敏检测.     

基于硅溶胶-凝胶/褐藻酸钠复合膜包埋酪氨酸酶的苯酚传感器研制

将天然聚合物褐藻酸钠添加到无机硅溶胶-凝胶膜,获得一种新型的无机/有机杂化膜。用此杂化膜包埋酪氨酸酶,制备电化学苯酚传感器。研究表明:硅溶胶-凝胶/褐藻酸钠复合膜能有效克服纯无机溶胶-凝胶膜的脆性;避免膜的裂开;提供生物酶所适宜的微环境;有效保持所固定酶的生物活性。所制备的传感器测定苯酚的线性响应范围为3.4-93.1μmol/L,其线性回归方程i(μA)=0.0774C(μmol/L) 0.1616,r=0.9980。检出限为1.33μmol/L。     

基于PAC修饰的氧化石墨烯负载纳米Pt构建新型三维过氧化氢电化学传感器

为构建一种新的无酶电化学生物传感器并将其用于细胞中释放的H_2O_2的有效检测,将聚二烯丙基二甲基氯化铵(PAC)修饰的氧化石墨烯(GO)和纳米Pt通过物理吸附和电化学沉积H_2PtCl_6共同负载于玻碳电极上,成功制备了Pt/PAC-GO/GCE生物传感器。扫描电镜表明纳米Pt能很好地负载于PAC-GO表面。Pt/PAC-GO/GCE生物传感器对H_2O_2具有较宽的线性范围(0.04～3.6μmol/L及4.4～28.6μmol/L)及较高的电流响应(检出限为0.01μmol/L)。此外,该生物传感器具有较强的抗干扰能力,已成功用于活细胞H_2O_2的检测,有望用于医学诊断。     

有序介孔碳高灵敏苋菜红传感器的研究

以P123(EO20-PO70EO20)为表面活性剂、正硅酸乙酯为硅源,制备了介孔硅模板SBA-15,以蔗糖为碳源,制备了有序介孔碳(OMC)并将其修饰到玻碳电极(GCE)表面,构建了苋菜红伏安传感器。扫描电镜﹑透射电镜﹑小角X-射线衍射仪和氮气吸附等表征方法表明,OMC具有较高的比表面积、高度有序的六方结构和较狭窄的规则孔道分布。相比于GCE和碳纳米管修饰GCE(CNT/GCE),OMC/GCE表现出较高的电化学活性。中性介质中OMC/GCE对苋菜红的氧化显示较高的电催化活性。经过一系列的优化条件实验,如富集电位,pH值和富集时间。在电位为0.72 V条件下,传感器峰电流与苋菜红的浓度在1.0×10"7～3.0×10"6mol/L范围内呈线性关系;检出限为3.2×10"8mol/L(S/N=3)。OMC/GCE用于检测红酒样品中的苋菜红,获得满意结果。     

有序介孔碳/石墨烯/镍泡沫的制备及其对多巴胺的高灵敏度和高选择性检测

柔性生物传感器在可穿戴电子设备中有着广泛的应用前景. 为了获得柔性电化学多巴胺传感器,作者在本工作中首先在镍泡沫表面通过化学气相沉积生长石墨烯,随后通过高温碳化嵌段共聚物与酚醛树脂在石墨烯表面共组装形成的薄膜制备了有序介孔碳/石墨烯/镍泡沫（OMC/G/Ni）复合材料. 其中,镍泡沫可以为复合材料提供具有高导电性和良好柔韧性的金属骨架,而具有垂直排列介孔阵列的有序介孔碳层为复合材料提供了高的电活性表面积,且有利于活性位点的暴露. 值得注意的是,夹在有序介孔碳层和镍泡沫之间的石墨烯极大地增强了各组分之间的相容性,有利于进一步提升复合材料的电化学性能. 作为电化学传感器中的工作电极,OMC/G/Ni体现出优异的多巴胺检测能力. 不但具有宽的线性检测范围（0.05 ~ 58.75 μmol·L^-1）和低检测限（0.019 μmol·L^-1）,还具有良好的选择性、重现性和稳定性. 此外,OMC/G/Ni在弯曲状态下依旧能够保持对多巴胺的高检测能力,证明了其在柔性生物传感器中的应用潜力.     

介孔炭/纳米金修饰玻碳电极的制备及其应用研究

制备了介孔炭/纳米金修饰玻碳电极,并对对苯二酚(HQ)在该修饰电极上的电化学行为进行了研究。与HQ在纯介孔炭材料修饰玻碳电极上的电化学响应相比,HQ在该修饰电极上的氧化峰和还原峰电流均大大增加,表明纳米金与介孔炭复合后对HQ具有良好的催化作用。HQ在该修饰电极上经过富集后,峰电流明显增大。采用循环伏安法对HQ电化学行为进行研究,结果表明,HQ在3.0×10-8~1.0×10-6mol/L和1.0×10-6~1.0×10-4mol/L浓度范围内与峰电流呈良好的线性关系,据此建立了检测HQ的电化学分析方法。该方法的相对标准偏差为0.69%,检出限(S/N=3)为1.0×10-8mol/L,具有较高的稳定性和灵敏度。     

基于无序介孔碳的全固态自支撑聚合物膜铅离子选择性微型电极

将无序介孔碳材料填充到尖端直径约150 μm的毛细玻璃管内,利用其多孔结构将铅离子选择性敏感 膜吸附于电极尖端内部,制备了基于无序介孔碳的全固态自支撑聚合物膜铅离子选择性微型电极（Pb2+ －ISμE）。 采用循环伏安法（CV）和电化学阻抗法对所制备电极的电化学性质进行表征,并考察了其电位响应性能。结果 表明,基于无序介孔碳的微型电极具有微电极所特有的“S”型循环伏安曲线,且由于电极材料的多孔性表现 出较大的双电层电容特性,所构建的Pb2+ －ISμE测定Pb2+ 的线性范围为1. 0 × 10－7 ～1. 0 × 10－4 mol/L,响应斜率 为（28. 9 ± 0. 5）mV/dec,检出限为 4. 0 × 10－8 mol/L。该 Pb2+ －ISμE 表现出良好的选择性、稳定性和重复性, 并成功应用于海岸带沉积物加标孔隙水中Pb2+ 的测定。该文为微型电极的制备提供了一种简单、便捷的方法, 并为微环境或微量样品中离子的测定提供了一种有效的检测手段。     

有序介孔碳/石墨烯/镍泡沫的制备及其对多巴胺的高灵敏度和高选择性检测（英文）

柔性生物传感器在可穿戴电子设备中有着广泛的应用前景.为了获得柔性电化学多巴胺传感器,作者在本工作中首先在镍泡沫表面通过化学气相沉积生长石墨烯,随后通过高温碳化嵌段共聚物与酚醛树脂在石墨烯表面共组装形成的薄膜制备了有序介孔碳/石墨烯/镍泡沫(OMC/G/Ni)复合材料.其中,镍泡沫可以为复合材料提供具有高导电性和良好柔韧性的金属骨架,而具有垂直排列介孔阵列的有序介孔碳层为复合材料提供了高的电活性表面积,且有利于活性位点的暴露.值得注意的是,夹在有序介孔碳层和镍泡沫之间的石墨烯极大地增强了各组分之间的相容性,有利于进一步提升复合材料的电化学性能.作为电化学传感器中的工作电极,OMC/G/Ni体现出优异的多巴胺检测能力.不但具有宽的线性检测范围(0.05～58.75μmol·L~(-1))和低检测限(0.019μmol·L~(-1)),还具有良好的选择性、重现性和稳定性.此外,OMC/G/Ni在弯曲状态下依旧能够保持对多巴胺的高检测能力,证明了其在柔性生物传感器中的应用潜力.     

ZIF-8/碳纳米管复合材料的制备及其用于4-氯苯酚电化学传感

以聚乙烯吡咯烷酮K30为分散剂,碳纳米管(CNTs)为导电增强材料,二水合乙酸锌和2-甲基咪唑(MeIM)为前驱体,合成出一种Zn-MeIM金属有机框架材料(ZIF-8)与CNTs的复合材料(ZIF-8@CNTs)。研究表明,与ZIF-8及CNTs相比,所制备的ZIF-8@CNTs对4-氯苯酚(4-CP)的电化学氧化表现出显著的增敏效应。基于此,建立了一种高灵敏的4-CP电化学传感方法,其线性范围为0.1～6.0μmol/L,检出限(S/N=3)为0.04μmol/L。将该传感器用于污水样品中4-CP的检测,其测定结果与高效液相色谱法基本一致。     

类石墨相氮化碳量子点（g-CNQDs）用于水质中三硝基苯酚的检测

基于类石墨相氮化碳量子点( g-CNQDs)建立了一种高效、灵敏、简单的荧光化学传感器用于检测水相中的三硝基苯酚( TNP)。 g-CNQDs是一种新型纳米半导体材料,具有很好的水溶性、生物相容性、环境友好、良好荧光特性,无毒性,通过简单的固相反应法,制备了g-CNQDs材料,探讨了g-CNQDs与TNP之间的相互作用(如仔-仔共轭作用、氢键相互作用和静电作用)引起的g-CNQDs荧光猝灭过程。此荧光传感器响应速度快,对TNP具有良好的选择性。实验结果表明,本方法在0.1~100 nmol/L和0.1~100μmol/L的浓度范围内呈现良好的线性关系,检出限为0.05 nmol/L ( S/N=3)。 g-CNQDs材料在化学传感器方面有很好的应用前景,利用此荧光传感器对实际水样中的TNP进行了检测,为监测水环境中TNP提供了新方法。     

基于Nafion/碳纳米粒子修饰的葡萄糖传感器

采用滴涂法制备了Nafion/碳纳米粒子复合物修饰玻碳电极,该电极对H2O2具有良好的电催化氧化性能。还利用滴涂法制备了Nafion/碳纳米粒子复合物包裹的葡萄糖酶电化学生物传感器,该生物传感器对葡萄糖有着良好的电催化作用。应用该传感器对葡萄糖进行了检测,检测线性范围为2.0×10-6～6.0×10-3mol/L,检出限为1.6×10-6mol/L(S/N=3),实验结果表明该传感器具有良好的稳定性、重现性和抗干扰能力。对小鼠血清样品中的葡萄糖进行检测,结果令人满意。