納米銅—氨基酸配位聚合物的制備、表征及電傳感性能研究.pdf

1、目錄目錄^MIAbstractIll第1$i1.1生物傳感器的概述1l.i.i生物傳感器的基本原理11.1.2生物傳感器的分類21.1.3生物傳感器的發(fā)展歷程41.2納米材料在電化學(xué)生物傳感器中的應(yīng)用51.2.1胃金jl會(huì)內(nèi)米材料51.2.2氧化物納米材料61.2.3半導(dǎo)體納米粒子71.2.4無機(jī)鹽納米粒子71.2.5碳納米管71.3金屬有機(jī)配位聚合物81.3.1金屬有機(jī)配位聚合物的特點(diǎn)101.3.2金屬有

2、機(jī)配位聚合物的合成方法101.3.3金屬有機(jī)配位聚合物的應(yīng)用131.4本論文的指導(dǎo)思想15第2章納米銅酪氨酸配位聚合物的制備、表征及其性能的研究162.1mt162.2實(shí)驗(yàn)部分172.2.1itM172.2.2傾172.2.3[Cu(tyr)2]n(1)合成，[Cu(tyr)2]nGC電極的制備182.3結(jié)果與討論182.3.1[Cu(tyr)2]n的晶體結(jié)構(gòu)及XRD表征182.3.2紅外光譜(FTIR)表征

3、192.3.3不同反應(yīng)實(shí)驗(yàn)條件的影響202.3.4[Cu(tyr)2]nGC修飾電極的性質(zhì)232.3.5聚合物1催化性能的研究282.4J、@31摘要摘要過氧化氫是由氧化酶或者過氧化氫酶催化作用的產(chǎn)物，同時(shí)也是很多領(lǐng)域化學(xué)分析的媒介物，例如食物，臨床，環(huán)境等研究領(lǐng)域。因此，建立一種簡便、快速、高效檢測(cè)過氧化氫含量的方法是近年來急需解決的一個(gè)重要問題，對(duì)臨床中相關(guān)疾病的預(yù)防、診斷和監(jiān)控具有重要的醫(yī)學(xué)意義。金屬有機(jī)配位聚合物(M

4、etalOrganicCodinationPolymersMOCPs)具有一系列優(yōu)異的性質(zhì)，特別是其大的比表面積、結(jié)構(gòu)多樣性以及多功能性，有希望被用于制備高性能的無酶電化學(xué)生物傳感器，但是關(guān)于這方面的文獻(xiàn)報(bào)道目前還很少。納米材料由于具有豐富而獨(dú)特的納米效應(yīng)，使其在諸多領(lǐng)域得到日益廣泛的應(yīng)用，基于納米材料的電化學(xué)生物傳感器已成為研究的熱點(diǎn)和焦點(diǎn)。本文中我們合成了具有生物相容性的納米金屬氨基酸配位聚合物，并將其制備成新型的無酶電化學(xué)生物傳感

5、器用于過氧化氫的檢測(cè)。主要內(nèi)容如下：1.納米金屬酪氨酸配位聚合物([Cu(tyr)2]n)的制備及表征。以具有變價(jià)態(tài)、不飽和金屬位點(diǎn)以及具有空d軌道的金屬銅鹽Cu(Ac)2_2H20和Ltyrosine生物分子作為反應(yīng)物，探討不同的反應(yīng)條件（合成方法、pH值、反應(yīng)時(shí)間、表面活性劑等）對(duì)聚合物尺寸的影響，結(jié)果表明在超聲、表面活性劑PVP輔助條件下制備的聚合物[Cu(tyr)2]n尺寸相對(duì)較小。采用X射線衍射(XRD)、透射電子顯微鏡(TE

6、M)、傅里葉紅外光譜CFTIR)等方法對(duì)其進(jìn)行了表征，XRD結(jié)果表明聚合物[Cu(tyr)2]n與文獻(xiàn)報(bào)道的CCDC176587—致TEM表明制備的聚合物[Cu(tyr)2]n是寬約為200nm，長約為0.52棒狀結(jié)構(gòu)，并且制備的產(chǎn)物均一，分散較好，無明顯的沉聚現(xiàn)象。2.[Cu(tyr)2]nGC電極的制備、電化學(xué)性質(zhì)及對(duì)H202還原的電催化作用，聚合物[Cu(tyr)2]n在不對(duì)稱催化合成方面的應(yīng)用。將納米結(jié)構(gòu)的[Cu(tyr)2]

7、n修飾到GC電極表面制備了[Cu(tyr)2]nGC電極，用循環(huán)伏安法研究了[Cu(tyr)2]nGC電極的電化學(xué)性質(zhì)。結(jié)果表明在600400mV的電位范圍內(nèi)出現(xiàn)了一對(duì)Q^Cu1準(zhǔn)可逆的氧化還原峰，其氧化、還原峰電位分別為Epa=50mVEpc=250mV(vs.SCE)式量電位EG=150mV且?guī)缀醪浑S掃速的變化而變化。用計(jì)時(shí)電流法研究了[Cu(tyr)2]nGC電極對(duì)H202還原的電催化作用。結(jié)果表明，在恒電位為200mV時(shí)，[Cu

8、(tyr)2]nGC電極對(duì)H202具有最佳響應(yīng)，響應(yīng)時(shí)間小于3s，說明聚合物的電活性中心金屬離子Cu(II)可以與電極表面進(jìn)行直接電子傳遞。H202濃度在4.0xl(T26.3mmolL“1范圍內(nèi)與響應(yīng)電流之間呈線性關(guān)系(R=0.998)檢出限為LOxK^mmolI^SNzS)，靈敏度為70mA.modLcm—2說明我們成功制備了一種新型的無酶生物傳感器，用PH202的檢測(cè)。該傳感器具有響應(yīng)時(shí)間短，線性范圍寬，重現(xiàn)性好以及抗干擾性強(qiáng)等特