基于Hg2［Fe（CN）6］纳米酶的多功能酶级联传感体系检测葡萄糖和酸性磷酸酶

该文基于Hg2+可与K4［Fe（CN）6］原位反应形成Hg2［Fe（CN）6］纳米酶的机理,并利用过氧化氢（H2O2）可激发Hg2［Fe（CN）6］酶活性,以及焦磷酸盐（PPi）可通过与Hg2+结合阻止Hg2［Fe（CN）6］纳米酶的形成的原理,构建了多功能酶级联传感平台。当葡萄糖存在时,葡萄糖氧化酶氧化葡萄糖生成H2O2,Hg2［Fe（CN）6］催化H2O2分解产生的羟基自由基（·OH）可氧化底物3,3'',5,5''-四甲基联苯胺（TMB）显色,从而实现葡萄糖的检测。该方法对葡萄糖检测的线性范围为0.10 ~ 500 μmol/L,检出限为30 nmol/L。当酸性磷酸酶（ACP）存在时,ACP可以水解PPi并释放出与PPi结合的Hg2+,Hg2+与K4［Fe（CN）6］原位反应生成Hg2［Fe（CN）6］纳米酶,进而可实现ACP的检测。结果表明,该方法对ACP检测的线性范围为0.03 ~ 50 U/L,检出限为0.007 0 U/L。该传感平台操作简单、灵敏度高,为多功能传感体系的设计提供了一种新的思路。     

高灵敏检测葡萄糖的新型荧光纳米传感器

构建了一种用于高灵敏检测葡萄糖的新型荧光纳米传感器.在辣根过氧化物酶(HRP)的催化下,H2O2氧化3,3′,5,5′-四甲基联苯胺(TMB),生成具有强吸光性质的TMB多聚体,导致1-氧-1H-非那烯-2,3-二腈(1-Oxo-1H-phenalene-2,3-dicarbonitrile, OPD)分子的荧光发生淬灭,基于此实现H2O2的定量检测,线性范围分别为0.05~0.80 μmol/L和1~10 μmol/L,检出限(3σ)为0.02 μmol/L.由于葡萄糖氧化酶(Gox)可催化葡萄糖分解产生H2O2,基于此可以实现葡萄糖分子的定量检测,线性范围分别为0.1~3.0 μmol/L和4.0~30 μmol/L, 检出限(3σ)为0.02 μmol/L.将本方法用于实际血清样品中葡萄糖的定量检测,结果与临床检测结果相符.     

基于纳米MnO2-MWCNTs复合材料修饰的葡萄糖传感器

采用水热法制备了纳米MnO2,并用红外光谱,X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对其进行了表征。将碳纳米管和纳米MnO2分散在壳聚糖溶液中,用滴涂法固定到玻碳电极表面,制成修饰电极。利用计时电流法对该葡萄糖传感器的性能进行了研究,纳米MnO2-MWCNTs复合物对葡萄糖的氧化有明显的催化作用。在优化的条件下,葡萄糖在5.0×10-5～3.0×10-2mol/L浓度范围内,计时电流与浓度之间呈线性关系,检出限为1.5×10-5 mol/L(S/N=3)。对1.0×10-3 mol/L葡萄糖溶液平行测定8次的相对标准偏差(RSD)为2.1%。该传感器可成功用于葡萄糖注射液中葡萄糖的测定,回收率在96.4%～98.6%之间。     

四氧化三铁磁性纳米颗粒人工模拟酶在快速检测二硝基甲苯中的研究及应用

通过共沉淀法制备了具有类过氧化物酶催化活性的四氧化三铁磁性纳米颗粒(Fe3O4 MNPs).研究表明,Fe3O4 MNPs可以催化H2O2氧化2,2'-连氮基-双-(3-乙基苯并二氢噻唑啉-6-磺酸)(ABTS)二铵盐,生成有色的氧化态ABTS,同时也可催化H2O2氧化二硝基甲苯(DNT)的反应,消耗反应物H2O2.基于上述原理,构建了Fe3O4 MNPs-ABTS-H2O2-DNT反应体系,用于检测DNT.结果表明,氧化态ABTS在417 nm处的吸收值随着DNT含量的增加而降低,与DNT浓度在5×10-7 ～2.0×10-5 mol/L范围内呈良好的线性关系,检测限为1.5 ×10-7 mol/L(S/N=3).采用紫外-可见分光光度法对Fe3O4 MNPs-ABTS-H2O2-DNT体系的反应机理、反应条件等进行了深入探讨.所建立的硝基苯类化合物含量的比色分析方法简便、快速、灵敏、可靠,对环境水样中硝基苯类化合物的在线监测具有潜在的应用价值.     

磁性纳米粒子固定葡萄糖氧化酶修饰电极电致化学发光葡萄糖传感器

通过交联剂将葡萄糖氧化酶(GOD)固定在Fe3O4磁性纳米粒子上,在磁力作用下将该磁性复合粒子修饰在石蜡碳糊电极(SPCE)表面,制成易更新酶电极.GOD催化氧化葡萄糖生成过氧化氢,并使鲁米诺产生电致化学发光(ECL),据此首次构建了易更新型电致化学发光葡萄糖传感器.其电致发光强度与葡萄糖浓度在1×10-5～1.0×10-2 mol/L范围内呈线性关系,线性回归方程I＝65.4374C+23.9017(r=0.9987); 检出限为1.0 μmol/L.此传感器响应快, 稳定性高, 表面易更新,已用于测定人血清中葡萄糖的含量.     

基于Fe∶TiO2纳米片的光电化学传感器用于水中Cr6+的检测

建立了一种基于Fe∶TiO_2纳米片的光电化学(Photoelectrochemical,PEC)传感器检测Cr~(6+)的简单有效新方法。以钛酸四丁酯和三氟化铁为原料采用水热法合成Fe∶TiO_2纳米片,通过扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)和紫外可见吸收光谱(UV-Vis)对纳米片进行表征,采用电化学方法对修饰电极进行表征,考察了Fe掺杂量、Fe∶TiO_2浓度和偏置电压的影响。该传感器在光照射下,利用Fe∶TiO_2将Cr~(6+)还原为Cr~(3+),Cr~(3+)与OH~-反应生成Cr(OH)_3后沉积在电极表面,从而引起光电流的降低,达到检测的目的。研究表明,该传感器检测Cr~(6+)的线性范围为0.008～100μmol/L(r~2=0.999 5),检出限(S/N=3)为0.004μmol/L。方法具有良好的抗干扰性和稳定性,其加标回收率为99.3%～119%,RSD为2.3%～2.8%。表明该光电化学传感器可用于实际样品的检测。     

新型磁性纳米金修饰过氧化氢生物传感器的研制

利用共沉淀法合成纳米Fe3O4颗粒,将半胱氨酸吸附到纳米Fe3O4微粒表面,借助半胱氨酸的巯基(-SH)对纳米金的强烈吸附,使纳米金自组装到磁性颗粒上,再通过静电吸附作用自组装辣根过氧化酶(HRP),合成了Fe3O4/Cys/Au/HRP纳米复合粒子,最后通过磁力将其修饰到固体石蜡碳糊电极表面,制得新型过氧化氢生物传感器.以对苯二酚作为电子媒介,用计时电流法对H2O2进行测定,线性范围为2.4 X10-3～6.0×10-6mol/L,检出限(S/N=3)为2.5 X 10-6mol/L,响应时间小于10 s.磁性纳米微粒Fe3O4/Cys/Au能够高效地保持HRP的生物活性.该新型传感器已用于实际样品测定.     

基于固定化纳米金增强化学发光双酶传感器测定葡萄糖

研制了一种新型流动注射化学发光（CL）双酶传感器,用于葡萄糖的检测．该传感器将掺杂金纳米粒子（GNPs）的壳聚糖膜包覆在硅烷化试剂预处理的玻璃微珠上,用于吸附固定葡萄糖氧化酶（GOD）和辣根过氧化物酶（HRP）．葡萄糖在GOD的催化下发生氧化反应生成H2O2,生成的H2O2在HRP的催化作用下与鲁米诺发生反应,并产生化学发光信号．实验表明,壳聚糖中掺杂的GNPs不仅能够有效的吸附酶分子并保持其生物活性,还对Luminol-H2O2-HRP化学发光体系具有增敏作用．通过化学发光光谱和紫外光谱表征,详细研究了固定化GNPs增强Luminol—H2O2-HRP体系的化学发光机理．在优化的实验条件下,该传感器对葡萄糖检测的线性范围为0．01～6．0mmol／L,检测限为5．0μmol／L（3σ）．将所建立的方法用于临床血清样品中葡萄糖含量的测定,获得了满意的结果．     

基于碳载小尺寸银纳米颗粒的过氧化氢电化学传感器

以叶酸为碳源,采用水热法制备碳纳米盘,采用自还原法制备负载在碳纳米盘上的小尺寸银纳米颗粒。通过透射电子显微镜、X射线衍射实验、X射线光电子能谱对其形貌和晶面分布情况进行了表征。同时,将碳载小尺寸银纳米颗粒修饰到玻碳电极表面,构建了过氧化氢(H2O2)无酶电化学传感器。电化学循环伏安法(CV)和计时电流法(i-t)的研究结果表明,本传感器对H2O2的还原具有电催化活性,响应时间为1.8 s,对H2O2的检出限为2.2μmol/L,线性范围为0.02~14 mmol/L(R=0.997)。此传感器可以避免抗坏血酸、多巴胺、尿酸、葡萄糖对检测的干扰,长时间使用较为稳定,实际尿样检测结果令人满意。     

二氧化铈纳米微粒过氧化物酶活性及其在葡萄糖检测中的应用

合成了一种稳定和水溶性的聚丙烯酸修饰CeO2 NPs,利用动态光散射(DLS)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)进行表征.结果表明,CeO2 NPs能够催化H2O2氧化3,3′,5,5′-四甲基联苯胺(TMB)发生显色反应,表现出过氧化物模拟酶催化活性.利用Raman和顺磁共振(EPR)光谱技术研究了其催化机理.基于CeO2 NPs催化TMB变色反应对H2O2浓度的依赖性和葡萄糖氧化酶能够催化溶解氧氧化葡萄糖产生H2O2的原理,构建了一种简单、灵敏、选择性高的测定血清中葡萄糖的检测方法.在优化条件下,测定葡萄糖的线性范围为0.5~10 mmol/L,检出限(3σ)为0.1 mmol/L.对1.0 mmol/L葡萄糖进行11次平行测定,其相对标准偏差为2.4%.该方法已成功用于血清样品中葡萄糖的测定.     

血红蛋白模拟过氧化物酶催化反应体系的极谱分析

用极谱分析法研究了血红蛋白催化H2O2氧化邻苯二胺(OPD)的反应体系.血红蛋白具有类似过氧化物酶的功能,它能够催化OPD-H2O2的反应生成一种具有电化学活性的产物,该产物在滴汞电极上-0.64V(vs.SCE)产生一个峰形良好的极谱还原峰.优化了血红蛋白的催化反应条件和催化反应产物的极谱测定条件 在最佳条件下,该体系可用于血红蛋白含量的测定,线性范围为2.0×10-9～2.0×10-7mol/L,检测限为1.0×10-9mol/L;也可用于痕量H2O2的测定,线性范围为1.0×10-6～2.0×10-4mol/L,检测限为1.0×10-6mol/L.     

Fe3O4／TiO2磁性催化剂的制备及在污水治理中的应用

以纳米Fe3O4为载体,以钛酸四丁酯为前躯体,用溶胶-凝胶法在Fe3O4表面包覆TiO2层,制备Fe3O4／TiO2光催化材料．透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）和红外光谱（IR）分析表明,TiO2在纳米Fe3O4颗粒表面形成很好的包覆层．用Fe3O4／TiO2光催化材料对工业上难处理...     

石墨烯量子点-银纳米颗粒复合物用于过氧化氢和葡萄糖比色检测

以石墨烯量子点(GQDs)为还原剂和稳定剂,在其表面原位生长银纳米粒子(AgNPs),制备了具有良好分散性的GQDs/AgNPs纳米复合物,其粒径小于30 nm.GQDs/AgNPs纳米复合物具有类过氧化物酶的催化活性,能有效催化H2O2氧化3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)并发生显色反应.稳态动力学分析表明,GQDs/AgNPs催化动力学遵循典型的Michaelis-Menten模型,其催化机理符合乒乓机制.与辣根过氧化物酶(HRP)相比,GQDs/AgNPs纳米复合物具有更强的亲和性.基于GQDs/AgNPs的催化活性和葡萄糖氧化产生H2O2的原理,建立了H2O2和葡萄糖的比色检测方法,检出限分别为0.18和1.6 μmol/L.将本方法应用于血浆中葡萄糖的检测分析,结果与标准方法相符.     

聚苯胺/ZnFe_2O_4纳米复合物的制备与表征

以Fe(NO3)3·9H2O和Zn(NO3)2·6H2O为原料,采用改进的柠檬酸盐前驱物法合成了片状ZnFe2O4,进一步通过原位聚合反应得到了聚苯胺(PANI)/ZnFe2O4纳米复合物。利用X射线粉末衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、红外光谱以及荧光光谱等测试技术对其进行了表征。实验结果表明,通过原位聚合反应PANI沉积在片状ZnFe2O4表面。X射线粉末衍射和红外光谱进一步证实了PANI/ZnFe2O4纳米复合物的生成。ZnFe2O4的引入提高了PANI的荧光发光性能和热稳定性。     

三价铁离子与硫离子反应的实验探究

探究了水溶液中Fe3+与S2-的反应，得出几点结论：生成Fe2S3的沉淀反应是动力学优势反应，生成Fe2+和S的氧化还原反应是热力学优势反应；发现Fe2S3可以与Fe3+反应生成S和Fe2+，Fe2S3在酸性条件下不稳定；在弱碱性条件下，Fe3+也有与HS-发生氧化还原反应的倾向；Fe3+在水溶液中主要以水解产物[Fe（H2O）6-n（OH）n]（3-n）+（n=1，2）存在，[Fe（H2O）6-n（OH）n]（3-n）+的氧化性很弱，难以将H2S或HS-氧化，却易与S2-结合生成Ksp极小的Fe2S3沉淀。     

过渡金属氧化物对阻燃剂聚磷酸铵热分解的影响机制

过渡金属氧化物(MO)可以显著影响聚磷酸铵(APP)的热分解过程,进而改善APP复配膨胀阻燃聚合物材料的阻燃效率。将ZnO、Fe2O3、TiO2掺入到APP中,采用热失重分析(TGA)、X射线光电子能谱(XPS)和X射线衍射分析(XRD),考察了3种MO对APP热分解行为的影响,分析了相互作用过程中金属原子和磷原子化学结合状态的变化以及高温热分解产物的物相结构。TGA和XPS图谱分析结果表明,MO可降低APP的起始热分解温度,并催化APP释放NH3和H2O,而在热分解后期由于金属磷酸盐的形成可显著增加APP的高温残留量。3种MO催化APP热分解脱NH3和H2O的活性由大到小的顺序是:ZnO>Fe2O3>TiO2,而对APP凝聚相热分解P-O产物的交联能力从大到小的顺序为:Fe2O3>ZnO>TiO2。XRD结果显示,ZnO在高温下与APP反应生成了Zn(PO3)2晶体,而Fe2O3和TiO2与APP反应分别生成了Fe4(P2O7)3和TiP2O7晶体。     

Fe3O4纳米棒和Fe2O3纳米线的热氧化制备与表征

以铁单质和草酸溶液为原料,将0.75mol/L的草酸溶液滴在铁片上,于空气中200-600℃范围内加热1h,制备了Fe3O4纳米棒和Fe2O3纳米线,用扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）和透射电子显微镜（TEM）对产物进行表征,并研究了反应温度对产物形貌的影响.结果表明,在200-500℃下空气中反应1h在铁片上直接生长出矩形截面的多晶的立方相Fe3O4纳米棒,其直径范围约为0.5-0.8μm.当反应温度为600℃,得到的产物为六方相的Fe2O3纳米线.研究表明,C2H2O4对纳米棒的形成起关键作用,并提出了可能生长机理.     

基于金属有机骨架衍生的CuO纳米酶比色法检测多巴胺

本文通过简单热裂解由硝酸铜和1,3,5-苯三酸合成的铜基有机骨架材料制备了一种CuO 纳米材料。利用扫描电镜、透射电镜、X 射线衍射及X射线光电子能谱对CuO 的结构及元素组成进行了表征。该CuO纳米材料表现出良好的过氧化物酶活性,在H2O2 存在下,可以催化氧化无色底物3,3’,5,5’-四甲基联苯胺(TMB)变成蓝色产物。选择对苯二甲酸作为荧光探针验证了CuO的类酶催化机制,结果表明,CuO会催化H2 O2产生?OH,其可氧化TMB形成蓝色产物,而多巴胺的存在会抑制CuO对H2 O2氧化TMB的催化活性,从而实现对多巴胺的检测。该方法对多巴胺的检测具有良好的稳定性和催化活性,线性范围为5 ~ 50 μmol/ L和50~200 μmol/ L,检测限为0. 5μmol/ L。该比色传感器可以用于对人体尿液中的多巴胺的检测,表明该CuO 纳米酶在生物和临床诊断方面具有潜在的应用价值     

磷酸氯喹与过氧化氢缔合催化作用的极谱研究

在2.0×10-2mol/LNH3·H2O NH4Cl(pH9.5)-1.0×10-2mol/LH2O2支持电解质中,磷酸氯喹于-1.87V(vs.SCE)产生一缔合平行催化波。该波的二阶导数峰峰电流与磷酸氯喹浓度在2.0×10-9～1.0×10-5mol/L范围内呈线性关系(r=0.9986,n=10)。可用于片剂中磷酸氯喹的测定。H2O2有双重作用:(1)H2O2作为配位体与磷酸氯喹形成缔合物,使峰电位Ep负移;(2)H2O2作为氧化剂氧化磷酸氯喹经单电子单质子还原生成的中间体自由基,产生极谱催化波。     

RuO_2/MWNTs纳米复合材料用于无酶型葡萄糖传感器的研究

采用水热合成法在多壁碳纳米管(MWNTs)上负载了Ru O2纳米颗粒,并以Nafion为固定剂将复合材料修饰于玻碳电极的表面,制备了一种新型无酶型葡萄糖传感器。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、电化学方法对复合材料进行表征,发现碳纳米管上的Ru O2为纳米级,分散均匀。该复合材料修饰的电极对葡萄糖响应电流明显,并且受抗坏血酸(AA)、多巴胺(DA)和尿酸(UA)的干扰小。采用安培法测定葡萄糖,其线性范围为1.0×10-5~1.2×10-2 mol/L(R2=0.998),灵敏度41.826μA cm-2(mmol/L)-1,检测限2.2×10-5 mol/L(信噪比为3),响应时间5.2 s,具有较好的稳定性。