基于靜電紡絲技術(shù)構(gòu)建非酶傳感界面的研究.pdf

1、近年來，生物傳感器在醫(yī)療診斷、食品工業(yè)、生物技術(shù)等諸多領(lǐng)域都扮演著舉足輕重的角色。尤其是電化學(xué)生物傳感器因靈敏度高、操作簡單、成本低、能實(shí)時監(jiān)測等特點(diǎn)而備受關(guān)注。電化學(xué)生物傳感器包括酶傳感和非酶傳感兩種。由于生物酶不穩(wěn)定且容易失活、固定步驟復(fù)雜、成本高昂等缺點(diǎn)而限制了電化學(xué)酶傳感器的發(fā)展。納米材料的發(fā)展為構(gòu)建特異催化活性表面提供了更多可能，推動了整個電化學(xué)非酶傳感器的發(fā)展。為了深入地理解各種納米材料在電化學(xué)非酶傳感器中所起的作用，根據(jù)需

2、要制備滿足需求的納米材料，設(shè)計(jì)更加高效理想的非酶傳感器，我們在綜述電化學(xué)非酶傳感器發(fā)展和常用的電極修飾材料的基礎(chǔ)上，展開實(shí)驗(yàn)，研究了納米材料的組成和檢測體系對電化學(xué)非酶傳感器性能的影響。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴選用靜電紡絲技術(shù)，通過實(shí)驗(yàn)參數(shù)的調(diào)控紡織了一批尺寸大小和微觀結(jié)構(gòu)非常相似的WO3，Co3O4和CoWO4納米纖維，研究了這些納米纖維的物質(zhì)組成對其生物催化能力的影響。電化學(xué)結(jié)果表明二元金屬氧化物CoWO4納米纖維對H2O

3、2氧化呈現(xiàn)出顯著的電催化活性，明顯優(yōu)于相同織構(gòu)的WO3和Co3O4。這一結(jié)果表明催化劑的化學(xué)組成對非酶傳感器的電化學(xué)性能有很大的影響，其理想的測試電位密切依賴于檢測電極表面催化劑的化學(xué)組成。⑵將二元金屬氧化物的陰離子保持不變，選擇具有電活性Ni2+和非電活性Ca2+的兩種金屬離子，仍然用電紡技術(shù)制備出具有相似形貌和微觀結(jié)構(gòu)的一維CaMoO4和NiMoO4納米纖維。以它們作為非酶葡萄糖傳感器的修飾電極電極材料，研究了他們電催化能力的差異。

4、實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明NiMoO4傳感器對葡萄糖的催化活性比大多數(shù)報道的NiO和Co3O4催化劑高，甚至高于CaMoO4，這一結(jié)果表明當(dāng)催化劑的組成相似時，可以參與反應(yīng)的金屬活性中心越多，其催化活性越高。這個工作為設(shè)計(jì)優(yōu)異的非酶葡萄糖傳感催化劑提供一個新的路徑。⑶基于電紡技術(shù)設(shè)計(jì)合成了相似微觀結(jié)構(gòu)的NiO和SnO2納米管應(yīng)用于非酶傳感器中。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表示納米材料在堿性體系中檢測生物分子的催化活性高于中性體系，納米材料本身的電化學(xué)反應(yīng)的在堿性體系中更