基于石墨烯納米復(fù)合膜生物傳感器的制備及其分析應(yīng)用.pdf

1、生物體內(nèi)某些有機(jī)分子如氨基酸、蛋白質(zhì)、核苷酸，或者新陳代謝過程中所需的有機(jī)分子在機(jī)體內(nèi)具有重要作用，其含量的正常與否不僅會影響機(jī)體正常運(yùn)行，而且還可能與某些疾病有關(guān)。因此，建立簡單、快速檢測這些有機(jī)分子含量的方法顯得尤為重要。利用電化學(xué)方法制備電化學(xué)傳感器，并且應(yīng)用于實(shí)際樣品的檢測，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)體內(nèi)或者體外的及時(shí)檢測具有現(xiàn)實(shí)意義。基于以上思路，我們制備了亞葉酸鈣傳感器和L-半胱氨酸傳感器，具體工作如下:
　　1.利用銅電極為工作電極，

2、首先在堿性溶液中陽極極化，之后采用循環(huán)伏安法電沉積石墨烯，制備了石墨烯/氧化銅納米粒子/銅修飾電極，用于檢測亞葉酸鈣含量，該方法簡單、快速。XPS和Raman表征結(jié)果說明了氧化銅納米粒子的形成和石墨烯的成功修飾。氧化銅納米粒子對亞葉酸鈣的氧化起到了一定的催化作用，石墨烯的存在起到了保護(hù)電極表面，保證修飾電極的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性的作用。采用循環(huán)伏安法對亞葉酸鈣在堿性溶液中的氧化還原行為進(jìn)行了研究，利用陽極掃描極化反向催化伏安法(PSPRCV)

3、對亞葉酸鈣進(jìn)行了定量檢測，該方法的采用能夠扣除背景電流的影響，提高檢測的靈敏度。在2.0×10-7M到2.0×10-5M范圍內(nèi)具有很好的線性，靈敏度為22.0μA·μM-1· cm-2，檢測限達(dá)到7.6×10-8M(S/N=3)，并且應(yīng)用于實(shí)際樣品的檢測中，取得了很好的結(jié)果。
　　2.采用恒電位技術(shù)在玻碳電極表面電沉積銅納米粒子，之后循環(huán)伏安法在上述電極表面電沉積石墨烯，在此過程中銅納米粒子被氧化成氧化銅，制備了氧化銅-石墨烯復(fù)合

4、膜修飾電極檢測亞葉酸鈣含量。SEM和XPS表征結(jié)果證明了方法的可行性:氧化銅的形成和石墨烯的沉積改變了修飾電極的表面形貌，增加了電極的比表面積，提高了對亞葉酸鈣的催化活性。采用循環(huán)伏安法對亞葉酸鈣在堿性溶液中的氧化還原行為進(jìn)行了研究，陽極掃描極化反向催化伏安法(PSPRCV)對亞葉酸鈣進(jìn)行了定量檢測。與之前的石墨烯/氧化銅納米粒子/銅修飾電極相比，該修飾電極對亞葉酸鈣具有更好的檢測能力，檢測范圍增大為1.0×10-7M到3.0×10-5

5、M，在三倍信噪比情況下檢測限達(dá)到6.8×10-8M，并且成功應(yīng)用到實(shí)際樣品的檢測中。
　　3.在堿性溶液中，采用恒電位技術(shù)將玻碳電極極化，之后采用循環(huán)伏安法在電極表面一步沉積納米金和石墨烯，制備了納米金-石墨烯復(fù)合膜修飾電極，采用差分脈沖伏安法檢測L-半胱氨酸含量。玻碳電極的極化使電極表面生成更多含氧基團(tuán)，對L-半胱氨酸的氧化起到了催化作用，共沉積的石墨烯和納米金復(fù)合膜結(jié)合了兩者的優(yōu)點(diǎn)，既提高了電子的傳輸能力，增加了電極的比表面積