新型石墨烯纳米杂化材料的合成及其分析应用

1、wyiT论女第表茸家新型石墨烯纳米杂化材料的合成及其分析应用【摘要】：第一章：简要介绍了石墨烯的性质与合成方法、石墨烯的 功能化方法；生物传感器的构成和发展以及基于石墨烯的葡萄糖电化 学生物传感器的应用；对适配体传感器的原理、特点和分类做了简要 介绍。第二章：合成了金属配位聚合/葡萄糖氧化酶(GOD)/石墨烯纳 米杂化材料(MCPGHs/GOD)。通过透射电子显微镜(TEM),扫描电子显 微镜(SEM),原子力显微镜(AFM)等方法进行了表征。MCPGHs 对H202 有良好的电催化作用，通过 MCPGHs/GOD 的直接电化学证明该 材料中的 GOD 仍然有生物活性。基于这些性质构建了葡萄糖

2、生物传 感器。葡萄糖的线性范围为 50nM-1mM,检出限为 5nM。在葡萄糖检 测的实验条件下，抗坏血酸(AA),多巴胺(DA),尿酸(UA),色氨酸(Trp),对 乙酰基酚(APAP)和蔗糖(Sucrose 均无明显干扰。最后在 1%人体血清 中做了实际样品的检测，回收率在 97%-104%之间。这个工作不仅提供 了合成了不同金属聚合物 一石墨烯杂化材料一个简单的，高效的的合 成方法，而且，以葡萄糖为例，展示了这类新的纳米杂化材料作为电化 学生物传感器的应用，可以容易的构建其他的生物传感器。第三章： 合成石墨烯一桔黄H复合纳米材料(O-GNs),具有电活性的桔黄H不 仅可以作为探针为后面的

3、检测提供电化学信号，而且还防止了石墨烯 的聚集。对 O-GNs 进行了紫外一可见(Uv-Vis)分光光度法，电化学、 XPS 和 TEM 表征。集 O-GNs高电导率,大比表面积和电化学活性和 适配体高亲和性和特异性的的特点为一体，构建了暂型的免标记的，信yiT论女第表站冢号增加的电化学适配体传感器。用差分脉冲伏安法（DPV）考察传感器 对凝血酶的线性，线性范围在 1.0X0-12M0X10-10M,检出限为3.5X0-13M。常见的蛋白,如牛血清蛋白，人血清蛋白，溶菌酶,lgG,胰岛素，转铁蛋白，对该传感器无明显干扰。 在 1%血清样品中的实际样品检 测进行了实验，回收率在 95.8%103

4、%之间。用同样的方法构建了溶 菌酶适配体传感器,用 DPV 方法测定了溶菌酶的线性范围是5.0X0-12M7.0X0-10M,检出限 1.0X0-12M。成功构建了免标记的 信号增加的适配体生物传感平台。本实验的方法经济，简单，无需标记,避免了复杂又昂贵的标记途径。【关键词】：功能化石墨烯金属配位聚 合物葡萄糖适配体电化学【学位授予单位】：山西大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2013【分类号】：0613.71;0657.1【目录】：中文摘要 8-10ABSTRACT10-12 第一章绪论 12-291.1 石墨 烯12-131.1.1 石墨烯的性质与应用 121.1.2 石墨烯的合成

5、12-131.2 功 能化石墨烯纳米材料 13-141.2.1 共价键合功能化石墨烯 13-141.2.2 非 共价键合功能化 141.2.3 掺杂功能化 141.3 生物传感器 14-161.3.1 生物 传感器的构成和分类 14-151.3.2 生物传感器的发展 151.3.3 基于石墨C 易发表用yiT论女第表匸家烯的葡萄糖电化学传感器 15-161.4 基于适配体的生物传感器 16-21141 核酸适配体技术-指数富集系统进化(SELEX)技术 16-18142 核酸适配体生物传感器的特点18-19143 适配体生物传感器的分类 191.4.4 电化学适配体生物传感器19-211.5

6、立题背景21-221.6主要研究内容 221.7创新点 22-23参考文献 23-29第二章石 墨烯-金属配位聚合物杂化纳米材料的合成及其分析应用29-462.1 引言 29-302.2 实验部分 30-322.2.1 仪器 30-312.2.2 试剂 312.2.3PVP 功能 化的石墨烯纳米材料的合成 312.2.4 金属配位聚合物-石墨烯杂化纳米材料(MCPGHs)与葡萄糖氧化酶-金属配位聚合物-石墨烯杂化纳米材 料的合成(MCPGHs/GOD)312.2.5.MCPGHs 或 MCPGHs/GOD 修饰电 极的制备 31-322.3 结果与讨论 32-412.3.1MCPGHs 的表征

7、32-372.3.2MCPGHs/GCE 对 H_2O_2 的电化学催化行为 372.3.3 葡萄 糖氧化酶的直接电化学行为 37-392.3.4MCPGHS/GOD 修饰电极对葡 萄糖的电化学检测 39-412.4 结论 41 参考文献 41-46 第三章基于石墨 烯一一桔黄H复合纳米材料的免标记信号增加的电化学适配体传感 平台对蛋白质的检测 46-623.1 引言 46-483.2 实验部分 48-493.2.1 仪器 483.2.2 试剂483.2.3 桔黄H功能化的石墨烯(O-GNs)的制备 48-493.2.4 传感界面的制备493.2.5 电化学检测凝血酶493.3 结果与讨论49-563.3.10-GNs 材 料表征 49-533.3.2 凝血酶 的电