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葡萄糖生物傳感器在有機(jī)介質(zhì)中的性能研究

葡萄糖生物傳感器在有機(jī)介質(zhì)中的性能研究

一、葡萄糖生物傳感器在有機(jī)介質(zhì)中的特性研究(論文文獻(xiàn)綜述)

譚嘯峰[1](2021)在《非貴金屬摻雜氣凝膠的制備及其催化性能研究》文中進(jìn)行了進(jìn)一步梳理金屬氣凝膠是一種同時(shí)具有金屬納米粒子(如高電導(dǎo)率、高催化活性和界面效應(yīng)特性)和宏觀氣凝膠(如一體化結(jié)構(gòu)、多孔網(wǎng)絡(luò)和大比表面積)優(yōu)點(diǎn)的材料,與傳統(tǒng)非金屬氣凝膠相比,金屬氣凝膠具有自支撐一體化宏觀結(jié)構(gòu),可以解決傳統(tǒng)氣凝膠負(fù)載型催化劑易腐蝕的問(wèn)題,同時(shí)具有純金屬骨架和較大的比表面積,可以為吸附和催化過(guò)程提供更多的活性位點(diǎn),并且其高孔隙率和高導(dǎo)電率特征有助于加速反應(yīng)過(guò)程中的質(zhì)量和電子轉(zhuǎn)移。研究人員一直致力于金屬氣凝膠的形貌、組成、晶面和界面等各方面的調(diào)控與優(yōu)化,從而提高其催化性能,但金屬氣凝膠在基礎(chǔ)研究和實(shí)際應(yīng)用方面仍有很大的提升空間。根據(jù)不同反應(yīng)類(lèi)型與機(jī)理對(duì)金屬氣凝膠的組分和結(jié)構(gòu)進(jìn)行靈活調(diào)節(jié),深入理解催化劑與催化反應(yīng)之間的結(jié)構(gòu)-性能關(guān)系、表面催化行為以及催化反應(yīng)機(jī)理,設(shè)計(jì)和發(fā)展功能導(dǎo)向的金屬氣凝膠,對(duì)拓展和推動(dòng)其在有機(jī)和類(lèi)酶催化領(lǐng)域中的發(fā)展意義重大。本文設(shè)計(jì)和制備了一系列非貴金屬摻雜的金屬氣凝膠材料,根據(jù)不同的催化反應(yīng)類(lèi)型設(shè)計(jì)了相應(yīng)的催化活性中心,使其在催化氫轉(zhuǎn)移還原反應(yīng)和類(lèi)過(guò)氧化物酶催化氧化反應(yīng)中的性能得以強(qiáng)化。非貴金屬的摻雜不僅降低了催化劑的成本,而且能夠產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)提升催化活性,并通過(guò)金屬氣凝膠的功能化設(shè)計(jì),對(duì)金屬氣凝膠的形貌、組分及電子結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)控,合成了具有特定微觀結(jié)構(gòu)和高催化性能的非貴金屬摻雜氣凝膠,并進(jìn)一步深入研究了其催化活性及相關(guān)機(jī)理。具體工作如下:(1)Bi摻雜Pd基氣凝膠的制備及其在有機(jī)微污染物還原反應(yīng)中的應(yīng)用:以硼氫化鈉為強(qiáng)還原劑,利用溶膠-凝膠一步法可控制備了Bi摻雜Pd基氣凝膠(Pd Bi氣凝膠),其在有機(jī)微污染物還原反應(yīng)中表現(xiàn)出較高的催化活性和穩(wěn)定性。Pd Bi氣凝膠由三維多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和互相連接的金屬納米線構(gòu)成(平均尺寸5.8 nm),比表面積達(dá)51.6 m2/g,Bi的摻雜不僅具有凝膠加速作用,并且能夠調(diào)控電子轉(zhuǎn)移而導(dǎo)致Pd的電子富集,從而提高催化活性。經(jīng)過(guò)組分優(yōu)化后,Pd2Bi1金屬氣凝膠催化對(duì)硝基苯酚和亞甲基藍(lán)還原降解的表觀速率分別高達(dá)為54.4×10-3s-1和95.3×10-3s-1,比商業(yè)Pd/C催化劑高4.2倍和6.2倍(商業(yè)Pd/C中Pd的含量是Pd2Bi1氣凝膠的50倍),轉(zhuǎn)換頻率(TOF)值分別達(dá)1362h-1和1227 h-1。此外,循環(huán)反應(yīng)后催化劑的形貌結(jié)構(gòu)和表面元素特征基本保持不變,說(shuō)明其具有良好的穩(wěn)定性。(2)Cu摻雜Pd基氣凝膠的制備及其在對(duì)硝基苯酚還原反應(yīng)中的應(yīng)用:通過(guò)水相自組裝過(guò)程,合成出了三維自支撐和表面清潔的Cu摻雜Pd基氣凝膠(Pd Cu氣凝膠),其納米線平均尺寸為4.4 nm,比表面積達(dá)99.8 m2·g-1。無(wú)表面活性劑策略確保了催化劑表面的潔凈,有利于催化活性中心和反應(yīng)物分子之間的直接接觸。非貴金屬Cu的摻雜不僅降低了催化劑的成本,還能調(diào)控催化劑電子結(jié)構(gòu),顯著提高了其催化性能。Pd Cu氣凝膠催化對(duì)硝基苯酚還原的反應(yīng)速率達(dá)23.2×10-3s-1,轉(zhuǎn)換頻率值高達(dá)為3094 h-1,是Bi摻雜Pd體系的2.3倍,同時(shí)對(duì)影響Pd Cu氣凝膠催化對(duì)硝基苯酚還原反應(yīng)的各種因素、相關(guān)機(jī)理以及催化劑穩(wěn)定性進(jìn)行了較為深入的探究,闡明了其能高效穩(wěn)定催化還原對(duì)硝基苯酚的原因。(3)Bi摻雜Cu氣凝膠的制備及其在硝基苯酚還原反應(yīng)中的應(yīng)用:高活性的非貴金屬氣凝膠制備一直以來(lái)是一個(gè)難點(diǎn),與價(jià)格昂貴的貴金屬氣凝膠相比,由廉價(jià)金屬組成的氣凝膠具有明顯的成本優(yōu)勢(shì)。利用氧化還原法常溫制備了Bi摻雜Cu金屬氣凝膠(Bi Cu氣凝膠),實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,Bi的摻雜能夠克服純Cu氣凝膠尺寸分布大、結(jié)晶度差、比表面積小的缺點(diǎn),有效提升催化活性。通過(guò)組分優(yōu)化,Bi40Cu氣凝膠在硝基苯酚系化合物催化還原中表現(xiàn)出了高活性(22.1×10-3 s-1)和穩(wěn)定性,表觀反應(yīng)速率是純Cu氣凝膠(0.6×10-3s-1)的36.8倍,同時(shí)具有良好的催化循環(huán)性能。(4)PtCu@PDA核殼氣凝膠的制備及其在光熱增強(qiáng)類(lèi)酶催化氧化反應(yīng)中的應(yīng)用:通過(guò)多巴胺的摻雜,一鍋法制備了PtCu@PDA(聚多巴胺)核殼氣凝膠,多巴胺不僅能加速凝膠作用,還能在金屬納米線表面發(fā)生自聚反應(yīng)形成PDA殼層。PtCu@PDA氣凝膠具有良好的聚集吸附效應(yīng)、電子轉(zhuǎn)移效應(yīng)和光吸收增強(qiáng)效應(yīng),并表現(xiàn)出光熱增強(qiáng)類(lèi)過(guò)氧化物酶活性,經(jīng)計(jì)算,PtCu@PDA氣凝膠的米氏常數(shù)值(0.145 m M)低于PtCu氣凝膠(0.344 m M)及天然酶(0.43 m M),最大反應(yīng)速度(20.3×10-8 M/s)高于PtCu氣凝膠(15.2×10-8 M/s)及天然酶(8.7×10-8 M/s),其光熱轉(zhuǎn)化效率高達(dá)56.5%,且光熱作用下能產(chǎn)生更多的·OH,由此增強(qiáng)類(lèi)酶催化性能,基于這種特殊性質(zhì),實(shí)現(xiàn)了以抗壞血酸(AA)為代表的總抗氧化能力(TAC)的評(píng)價(jià),體系具有高靈敏度、良好的選擇性和實(shí)際樣品應(yīng)用能力。(5)AuCu@PtPd枝晶核殼氣凝膠的制備及其在類(lèi)酶催化氧化反應(yīng)中的應(yīng)用:在室溫下乙醇相中預(yù)合成非貴金屬摻雜的AuCu前驅(qū)體,隨后在抗壞血酸(AA)誘導(dǎo)和還原作用下,引入Pd鹽和Pt鹽在AuCu上原位生長(zhǎng)快速制備了AuCu@PtPd枝晶核殼氣凝膠。乙醇相策略使得凝膠化反應(yīng)只需半小時(shí),比以往報(bào)道的低溫合成多金屬氣凝膠的速度快10~100倍。AuCu@PtPd氣凝膠具有特殊的枝晶納米線結(jié)構(gòu)和多金屬晶面特征,并形成了氣凝膠的二級(jí)多孔結(jié)構(gòu),進(jìn)一步增大了催化劑比表面積,暴露更多的活性位點(diǎn),因此具有優(yōu)良的類(lèi)酶催化氧化活性,并基于以上優(yōu)點(diǎn),聯(lián)合葡萄糖氧化酶實(shí)現(xiàn)了高活性和選擇性的級(jí)聯(lián)生物催化過(guò)程。

宋璟瑤[2](2021)在《基于導(dǎo)電聚合物的柔性電化學(xué)傳感器構(gòu)建與研究》文中研究說(shuō)明柔性傳感器具有重量輕、延展性好、適配性高的特點(diǎn),可任意變形以實(shí)現(xiàn)與皮膚的貼合,研究者為此開(kāi)展了廣泛而深入的研究。柔性傳感器目前的研究大多依賴于柔性基底,在柔性襯底上通過(guò)激光雕刻、印刷等技術(shù)構(gòu)建傳感器。導(dǎo)電材料和柔性基底之間的模量差異會(huì)導(dǎo)致其在機(jī)械形變時(shí)發(fā)生剝離和分層,嚴(yán)重降低電化學(xué)傳感器的耐用性。采用拉伸性強(qiáng)、柔韌性好、導(dǎo)電性能高的材料作為柔性自支撐電極構(gòu)建傳感器可有效解決這一問(wèn)題,但目前研究的材料機(jī)械性能較差,導(dǎo)電性能也需要進(jìn)一步提升。本論文基于功能性導(dǎo)電聚合物在柔性電化學(xué)生物傳感器方面開(kāi)展應(yīng)用研究。利用常規(guī)的電化學(xué)手段和微觀測(cè)試表征等方法對(duì)所構(gòu)建的傳感器進(jìn)行了表征。本論文對(duì)如何設(shè)計(jì)合成導(dǎo)電聚合物基復(fù)合材料及其在柔性電化學(xué)傳感器中開(kāi)展應(yīng)用研究具有積極意義。主要研究?jī)?nèi)容包含以下三個(gè)部分:(1)設(shè)計(jì)并制備了一種全聚合物基柔性自支撐電極,并將其應(yīng)用于電化學(xué)傳感器檢測(cè)多巴胺(DA)。吡咯單體可通過(guò)電化學(xué)聚合形成自支撐薄膜,聚吡咯的剛性共軛結(jié)構(gòu)導(dǎo)致薄膜機(jī)械性能差,限制其作為自支撐電極的應(yīng)用。制備集優(yōu)異的機(jī)械性能和導(dǎo)電性能于一體的聚吡咯(PPy)薄膜,是將其應(yīng)用于柔性電化學(xué)傳感器的關(guān)鍵。我們首先在有機(jī)相體系中合成了季戊四醇乙氧基化物(PEE)摻雜的PEE-PPy薄膜,該薄膜導(dǎo)電性高,在水相體系下將其作為工作電極、2-萘磺酸鈉(2-NS)作為摻雜劑,在PEE-PPy薄膜電極的表面進(jìn)一步聚合2-NS-PPy,最終形成具有三明治結(jié)構(gòu)的復(fù)合薄膜。這種PPy復(fù)合膜電極具有自支撐性,突破了傳統(tǒng)柔性電極需要彈性基底和導(dǎo)電添加劑的瓶頸,顯示出高機(jī)械拉伸強(qiáng)度(81.9MPa)、良好的柔韌性(斷裂伸長(zhǎng)率為41.6%)和穩(wěn)定的導(dǎo)電性。當(dāng)應(yīng)用于電化學(xué)傳感器檢測(cè)DA時(shí),該薄膜電極靈敏度比較高(343.75μA m M-1cm-2)。這種全聚合物電極可以承受各類(lèi)形變(彎曲、折疊和打結(jié)等),傳感性能在電極發(fā)生形變時(shí)保持穩(wěn)定,在25%應(yīng)變下仍能維持97.3%的電流響應(yīng)。這種全聚合物基柔性自支撐電極所具有的高穩(wěn)定性(機(jī)械形變和長(zhǎng)期儲(chǔ)存)、機(jī)械性能和靈敏度,證明其在柔性電化學(xué)傳感器的應(yīng)用中具有巨大的潛力。(2)基于聚吡咯復(fù)合薄膜制備了柔性自支撐的適配體傳感器,用于癌胚抗原(CEA)的特異性檢測(cè)。利用薄膜的高導(dǎo)電性,在聚吡咯復(fù)合材料的表面采用電沉積的方法修飾金納米顆粒(Au NPs),通過(guò)金硫鍵自組裝的方式將適配體固定在薄膜表面。為了提高適配體傳感器的識(shí)別能力,選擇6-巰基-1-己醇封閉剩余的活化位點(diǎn)。所構(gòu)建的聚吡咯復(fù)合薄膜適配體傳感器顯示出極好的檢測(cè)能力(檢測(cè)限低至0.033 ng m L-1)、高選擇性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性(15天后信號(hào)保持率為97.1%)。除了考察其傳感性能,還對(duì)適配體傳感器的機(jī)械性能進(jìn)行了測(cè)試。該適體傳感器可以承受各類(lèi)形變,且形變對(duì)傳感信號(hào)幾乎沒(méi)有影響。在25%的應(yīng)變下,傳感器可以保持原始信號(hào)的99.4%。該適配體傳感器優(yōu)異的傳感性能、柔性和穩(wěn)定性,使其在柔性電化學(xué)適配體傳感器和可植入裝置的應(yīng)用中具有良好的應(yīng)用前景。(3)設(shè)計(jì)柔性可穿戴傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與人體健康相關(guān)的生物標(biāo)志物,對(duì)實(shí)現(xiàn)人體生命健康監(jiān)測(cè)具有重要意義。導(dǎo)電聚合物水凝膠具備優(yōu)異的電化學(xué)性能和柔性,可用于制備柔性電極材料,這對(duì)于組裝柔性可穿戴傳感器十分重要。我們通過(guò)化學(xué)氧化合成了聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚乙烯醇(PEDOT-PVA)水凝膠,并與二維過(guò)渡金屬碳/氮化物(MXene)復(fù)合修飾印刷電極,所構(gòu)建的柔性水凝膠傳感器對(duì)尿酸(UA)具有良好的電催化性能、選擇性能以及較高的檢測(cè)靈敏度(0.289μAμM-1cm-2)。合成的水凝膠具有優(yōu)異的機(jī)械性能(斷裂伸長(zhǎng)率為347.7%),水凝膠電極在變形前后傳感信號(hào)基本沒(méi)有發(fā)生變化。結(jié)合水凝膠電極和微流控裝置設(shè)計(jì)了可穿戴電化學(xué)傳感器,實(shí)現(xiàn)了對(duì)人體汗液中UA的靈敏檢測(cè)。

龍玲[3](2021)在《過(guò)渡金屬基納米電催化劑的設(shè)計(jì)及其電催化應(yīng)用》文中研究指明過(guò)渡金屬基納米材料由于其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)作為電催化劑在電催化傳感檢測(cè)以及金屬-空氣電池等領(lǐng)域備受青睞。當(dāng)代社會(huì)密切關(guān)注人體健康監(jiān)測(cè)問(wèn)題和綠色清潔可持續(xù)能源的存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)換裝置的開(kāi)發(fā)。糖尿病和癌癥是威脅人類(lèi)健康的兩大疾病,它們的典型診斷標(biāo)志物分別為葡萄糖和過(guò)氧化氫(H2O2)小分子。構(gòu)建高效專(zhuān)一和穩(wěn)定的葡萄糖和H2O2傳感檢測(cè)平臺(tái)是應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)的方法。此外,開(kāi)發(fā)高效率和良好耐久性的可再生鋅-空氣電池對(duì)于緩解能源枯竭和環(huán)境污染問(wèn)題至關(guān)重要。電極材料是小分子傳感平臺(tái)和鋅-空電池的核心組件。通過(guò)合理結(jié)合形貌組分工程(包括設(shè)計(jì)空心結(jié)構(gòu)、多孔結(jié)構(gòu)工程和自支撐電極)、摻雜工程、缺陷工程、界面工程、協(xié)同效應(yīng)以及增強(qiáng)導(dǎo)電性等策略設(shè)計(jì)高活性的電催化劑作為電極材料,可以滿足以上兩個(gè)關(guān)于健康和能源方面的需求。本論文主要利用形貌和組成設(shè)計(jì)、摻雜工程、協(xié)同效應(yīng)策略以及導(dǎo)電性增強(qiáng)策略來(lái)開(kāi)發(fā)高性能穩(wěn)健的電催化劑,用于電化學(xué)非酶檢測(cè)葡萄糖和H2O2、電催化氧還原反應(yīng)和氧析出反應(yīng)(ORR/OER)以及鋅-空氣電池。期望有潛力緩解當(dāng)今社會(huì)在醫(yī)療診斷和能源方面的困境。論文主要包括四項(xiàng)研究?jī)?nèi)容,如下:1.過(guò)渡金屬氧化物與多孔空心結(jié)構(gòu)的結(jié)合為設(shè)計(jì)具有出色性能的傳感材料開(kāi)辟了新途徑。通過(guò)簡(jiǎn)單的溶劑熱和熱處理過(guò)程開(kāi)發(fā)了一種CuO/NiOx/y納米復(fù)合材料的雙功能催化劑用于電催化氧化葡萄糖和還原H2O2。調(diào)節(jié)NiCl2的含量可以輕松地控制結(jié)構(gòu)以獲得核-殼、蛋黃-殼和空心結(jié)構(gòu)。電化學(xué)結(jié)果表明,在檢測(cè)限、靈敏度和選擇性方面,多孔空心結(jié)構(gòu)(CuO/NiO30/90)對(duì)堿性溶液中的葡萄糖氧化呈現(xiàn)最佳的電催化活性。同時(shí),在中性介質(zhì)中,CuO/NiO30/90對(duì)H2O2還原也表現(xiàn)出良好的電催化活性。所制造的CuO/NiO30/90傳感器可用于人血清中葡萄糖的檢測(cè)。2.我們開(kāi)發(fā)了一種有效的MOF模板策略,在炭布(CC)上合成具有層次結(jié)構(gòu)的葉狀CuCo氧化物三維陣列(CC/CuCo-oxide)。這些不同維度的次級(jí)單元被均勻地組裝成獨(dú)特的分級(jí)中空多孔結(jié)構(gòu),從而導(dǎo)致反應(yīng)活性比表面積增加和催化位點(diǎn)暴露。此外,活性納米材料與導(dǎo)電CC襯底的成功集成提高了材料的導(dǎo)電性。結(jié)果表明,作為葡萄糖檢測(cè)的電催化劑,CC/CuCo oxide-0.12電極表現(xiàn)出41.02 AM-1 cm-2的超高靈敏度、26 nM的超低檢出限并已成功應(yīng)用于測(cè)定加標(biāo)人血清中的葡萄糖水平。3.采用雙氰胺輔助熱解的方法,在CC上合成了由葉狀碳片陣列和相互連接的碳納米管(CNTs)組成的自支撐分級(jí)Co包埋的N摻雜碳結(jié)構(gòu)。CC/Co@C-CNTs-800-0.10電催化劑具有層次化的三維結(jié)構(gòu)、4.71 cm2的大電化學(xué)活性表面積、快速的電子轉(zhuǎn)移、豐富的Co/Co-Nx活性位點(diǎn)以及Co/Co-Nx物種與CNTs之間的協(xié)同作用。得益于這些獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),其表現(xiàn)出優(yōu)異的H2O2傳感性能。該自支撐電極可用于原位檢測(cè)MDA-MB-231細(xì)胞和HeLa細(xì)胞內(nèi)釋放的H2O2水平。4.結(jié)合靜電紡絲技術(shù)和原位熱解制備了 Co0.7Fe0.3合金納米顆粒(NPs)限域在蛋黃殼狀N摻雜碳多串珠纖維的雙功能電催化劑。獨(dú)特的分級(jí)結(jié)構(gòu)具有豐富的微孔、高的BET表面積(743.8 m2 g-1)、良好的導(dǎo)電性以及均勻分散的Co0.7Fe0.3/Co(Fe)-Nx耦合位點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)優(yōu)化的Co0.7Fe0.3@NC2:1-800表現(xiàn)出卓越的OER性能以及良好的ORR性能。Co0.7Fe0.3@NC2:1-800為空氣陰極組裝的鋅-空氣電池可提供更高的開(kāi)路電壓、更大的功率密度以及出色的充放電循環(huán)穩(wěn)定性。

陳鍵[4](2020)在《面向唾液葡萄糖檢測(cè)的無(wú)酶電化學(xué)傳感器》文中認(rèn)為糖尿病作為一種代謝紊亂的慢性疾病,已成為僅次于心血管病和癌癥的第三大危險(xiǎn)疾病,而且血糖含量的連續(xù)監(jiān)測(cè)對(duì)于糖尿病的診療至關(guān)重要。目前血糖含量的監(jiān)測(cè)往往依靠有創(chuàng)的商用血糖儀,但是反復(fù)采血不僅給患者帶來(lái)痛苦,而且存在著交叉感染等健康隱患,因此急需開(kāi)發(fā)一種可靠的無(wú)創(chuàng)葡萄糖監(jiān)測(cè)技術(shù)。唾液作為體液的一種,其蘊(yùn)含著豐富的生化信息,同時(shí)唾液還具有無(wú)創(chuàng)采集、成分穩(wěn)定和干擾小等優(yōu)點(diǎn)。此外,唾液葡萄糖和血糖的高度相關(guān)性已經(jīng)得到了證明,但是唾液葡萄糖的含量較低,因此非常有必要建立一種高靈敏的唾液葡萄糖檢測(cè)方法。本文結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)和電化學(xué)分析方法的優(yōu)點(diǎn),開(kāi)發(fā)了一種高靈敏的無(wú)酶電化學(xué)傳感器用于監(jiān)測(cè)唾液葡萄糖,主要內(nèi)容為:(1)基于葡萄糖在酸性條件中的電化學(xué)響應(yīng)開(kāi)發(fā)了以鉑電極為工作電極的傳感器。通過(guò)施加正電位在電極表面產(chǎn)生酸性環(huán)境,用于葡萄糖的電催化反應(yīng),該方法避免了強(qiáng)酸性試劑的加入,因此可以應(yīng)用于原位的葡萄糖檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該傳感器的靈敏度為60.5μA m M-1cm-2,檢出限為0.45 m M,線性范圍為1.0 m M-16 m M,金屬鉑的穩(wěn)定性保證了傳感器在短時(shí)間內(nèi)的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性,因此該傳感器適用于連續(xù)監(jiān)測(cè)高濃度的葡萄糖。但是,傳感器的靈敏度、檢測(cè)范圍和檢出限不適用于唾液葡萄糖監(jiān)測(cè)。(2)基于葡萄糖在堿性條件中的電化學(xué)響應(yīng)開(kāi)發(fā)了以銅錫合金為工作電極的傳感器。通過(guò)施加負(fù)電位在電極表面產(chǎn)生堿性環(huán)境,用于葡萄糖的電催化反應(yīng),該方法避免了強(qiáng)堿性試劑的加入,因此可以應(yīng)用于原位的葡萄糖檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該傳感器具有靈敏度高(480μA m M-1cm-2)、檢出限低(6.6μM)以及線性范圍廣(20μM-320μM)等諸多優(yōu)點(diǎn)。同時(shí),該傳感器還表現(xiàn)出對(duì)葡萄糖的較高的選擇性以及較好的抗干擾能力。此外,銅錫合金作為一種穩(wěn)定的合金材料,表現(xiàn)出較好的重現(xiàn)性,電極通過(guò)簡(jiǎn)單的機(jī)械拋光處理便可重復(fù)使用。(3)綜上所述,堿性環(huán)境和銅錫合金更適用于唾液葡萄糖的電化學(xué)響應(yīng),因此我們將該電化學(xué)檢測(cè)體系集成到智能牙刷上用于便攜式的無(wú)創(chuàng)唾液葡萄糖監(jiān)測(cè)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,智能牙刷中傳感器的靈敏度為771μA m M-1cm-2,檢出限為4.7μM,線性范圍為20μM-320μM,其檢測(cè)結(jié)果可以通過(guò)集成在牙刷上的電子系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)線傳輸。

冒偉偉[5](2019)在《金屬氧化物納米結(jié)構(gòu)的制備及電化學(xué)葡萄糖傳感研究》文中研究指明21世紀(jì)是生命科學(xué)的世紀(jì)。在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能的推進(jìn)下,以現(xiàn)代生命科學(xué)為基礎(chǔ)的醫(yī)療健康領(lǐng)域正在經(jīng)歷前所未有的變革。糖尿病是一種全球范圍內(nèi)的慢性疾病,對(duì)血糖濃度的及早檢測(cè)、跟蹤和干預(yù)關(guān)乎糖尿病患者的生活質(zhì)量和生命健康。葡萄糖生物傳感器,俗稱(chēng)血糖儀,是糖尿病患者日常血糖管理的重要工具。葡萄糖生物傳感器能靈敏、準(zhǔn)確、快速地檢測(cè)血糖濃度,從診斷和治療的角度實(shí)現(xiàn)對(duì)糖尿病的干預(yù)并實(shí)施個(gè)性化的跟蹤與監(jiān)測(cè)。本文針對(duì)高靈敏、快響應(yīng)、高穩(wěn)定、寬線性范圍的探測(cè)需求,以解決生物探測(cè)的共性問(wèn)題為出發(fā)點(diǎn),圍繞新型納米傳感材料的制備、三維微納米多孔復(fù)合結(jié)構(gòu)的調(diào)控、半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)的設(shè)計(jì)、傳感材料和電極一體化構(gòu)造等方面展開(kāi)研究,從而獲得制備高性能葡萄糖生物傳感器的關(guān)鍵技術(shù)。主要研究?jī)?nèi)容包括:1、利用氟離子和pH值調(diào)控的水熱法制備垂直交叉的Bi3Ti2O8F納米片,基于其類(lèi)過(guò)氧化物酶的光電催化作用,實(shí)現(xiàn)對(duì)雙氧水的光學(xué)色比和電化學(xué)傳感探測(cè)。垂直交叉Bi3Ti2O8F納米片提供豐富的活性位點(diǎn),有利于雙氧水的吸附和催化。Bi3Ti2O8F納米片表面形成獨(dú)特的[F-Bi-O-Bi-F]雙分子層,誘導(dǎo)[Bi2O2]2+與雙氟層形成內(nèi)部電場(chǎng),有助于電子空穴對(duì)的分離,從而提高光學(xué)和電學(xué)傳感性能。固定Bi3Ti2O8F納米片的金電極生物傳感器對(duì)雙氧水的探測(cè)靈敏度高達(dá)1764μA·mM-1·cm-2,線性探測(cè)范圍為1.43-1250μM,以及1-2 s的快速響應(yīng)時(shí)間。將微觀形貌豐富的鈦/鉍基半導(dǎo)體材料拓展性地應(yīng)用于生物傳感領(lǐng)域,構(gòu)建的光學(xué)色比和電化學(xué)生物傳感器實(shí)現(xiàn)了雙氧水的快速定性和精準(zhǔn)定量檢測(cè)。2、碳材料備受生物傳感領(lǐng)域的青睞,但在表面“光滑”的石墨烯上固定生物物質(zhì)存在一定困難。利用離子液體的電化學(xué)氧化還原反應(yīng)對(duì)石墨烯進(jìn)行電化學(xué)切割開(kāi)孔,構(gòu)建了三維微納多孔石墨烯@泡沫鎳(P3DG@NF)傳感電極。電化學(xué)切割開(kāi)孔使石墨烯的能帶打開(kāi),進(jìn)而與金屬鎳襯底形成肖特基接觸,導(dǎo)致電催化的快速電荷轉(zhuǎn)移和電子空穴對(duì)分離。三維微納多孔石墨烯具有更大的比表面積、更多的物質(zhì)/電荷的傳輸和存儲(chǔ)空間,微納多孔和豐富的懸掛鍵有利于生物物質(zhì)的傳輸、接觸和反應(yīng)。肖特基結(jié)構(gòu)建的三維微納多孔石墨烯@泡沫鎳生物傳感器的電化學(xué)性能顯著提升,對(duì)雙氧水實(shí)現(xiàn)了4838μA·mM-1·cm-2的超高靈敏性檢測(cè),檢測(cè)限為20 nM,線性探測(cè)范圍為0.5-1024μM。微納多孔的功能化石墨烯具有優(yōu)異的電化學(xué)催化性能,將其應(yīng)用于雙氧水的電化學(xué)檢測(cè)是一個(gè)成功的驗(yàn)證。3、通過(guò)表面活性劑調(diào)控的水熱法在鈦箔襯底上制備蒲公英狀的n型鈦酸鉍納米線,將葡萄糖氧化酶(GOx)固定于交叉納米線后,利用室溫脈沖激光沉積法在其上制備一層氧化鎳薄膜,以此構(gòu)建p-NiO/n-Bi4Ti3O12異質(zhì)結(jié)包裹GOx的有酶葡萄糖生物傳感器。鈦酸鉍納米線球具有更大的比表面積、孔隙和褶皺,為酶分子的大量負(fù)載提供了合適的微環(huán)境,類(lèi)三明治結(jié)構(gòu)很大程度上阻止了酶的泄漏。p-NiO/n-Bi4Ti3O12異質(zhì)結(jié)有利于電子-空穴對(duì)的分離,它和酶的協(xié)同催化作用導(dǎo)致GOx/p-NiO/n-Bi4Ti3O12葡萄糖傳感器的直接電化學(xué)傳感。該有酶葡萄糖生物傳感器的探測(cè)靈敏度高達(dá)215μA·mM-1·cm-2,檢測(cè)限為1.26μM,線性探測(cè)范圍為20-3550μM?;诎雽?dǎo)體材料異質(zhì)結(jié)的設(shè)計(jì)和制備,增強(qiáng)酶與葡萄糖的氧化還原相互作用,因而顯著提高了有酶葡萄糖生物傳感器的探測(cè)性能。4、氯化鈉作為多孔模板填充劑,采用金屬粉末成型法得到孔徑為12微米的三維多孔鎳模板,從而制備了氫氧化鎳納米片生長(zhǎng)于多孔鎳骨架上(Ni(OH)2@3DPN)的無(wú)酶葡萄糖生物傳感電極。在鎳骨架形成過(guò)程中,氯化鈉對(duì)鎳骨架表面產(chǎn)生熱腐蝕作用,使多孔鎳表面活化。氯化鈉溶于水的同時(shí)作為原電池反應(yīng)的電解質(zhì),極大促進(jìn)了微電解質(zhì)制備N(xiāo)i(OH)2納米片的反應(yīng)速度。三維多孔電極和交聯(lián)納米片的一體化構(gòu)造阻止了氫氧化鎳納米片的團(tuán)聚或剝落,為電化學(xué)活性材料的負(fù)載提供了更大的比表面積。因而,在保證傳感性能穩(wěn)定的同時(shí),提高了Ni(OH)2@3DPN傳感器的探測(cè)靈敏性和使用壽命。該無(wú)酶葡萄糖生物傳感器的探測(cè)靈敏度高達(dá)2761.6μA·mM-1·cm-2,檢測(cè)限為0.46μM。微電解質(zhì)制備工藝無(wú)需金屬鹽的參與、酸堿的引入和后處理,對(duì)構(gòu)建金屬襯底的氫氧化物一體化傳感電極是一個(gè)重大的進(jìn)步。

占天昱[6](2019)在《鎳基葡萄糖傳感材料的制備及其電化學(xué)性能研究》文中研究說(shuō)明糖尿病是一種常見(jiàn)的慢性疾病,迄今為止糖尿病仍無(wú)法被徹底治愈。糖尿病治療的過(guò)程中需要長(zhǎng)期對(duì)血糖濃度進(jìn)行檢測(cè),因而開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)便高效的葡萄糖檢測(cè)方法尤為重要。隨著納米技術(shù)的發(fā)展,非酶葡萄糖生物傳感器由于其穩(wěn)定性好、廉價(jià)、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)成了葡萄糖檢測(cè)的研究熱點(diǎn)。本文綜述了各類(lèi)非酶葡萄糖傳感材料的研究發(fā)展現(xiàn)狀,并合成了一系列的鎳基電催化復(fù)合材料,對(duì)其非酶葡萄糖傳感性能進(jìn)行了研究,研究結(jié)果如下:(1)通過(guò)簡(jiǎn)單的兩步水熱法將碳球和Ni3(PO4)2復(fù)合,合成了 Ni3(PO4)2/CSs復(fù)合微球。對(duì)Ni3(PO4)2/CSs復(fù)合材料的形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征,并研究了其葡萄糖傳感性能。結(jié)果表明Ni3(PO4)2/CSs修飾電極具有良好的葡萄糖傳感性能,其線性范圍分別為5 μM-2.5 mM和2.5 mM-7.5 mM,相應(yīng)的靈敏度分別為480.153μA·mM-1·cm-2 和 219.898 μA.mM-1·cm-2,最低檢測(cè)限為 1.67 μM(S/N=3)。此外,Ni3(PO4)2/CSs對(duì)L-賴氨酸、NaCl、尿素、L-纈氨酸、抗壞血酸、L-亮氨酸和L-脯氨酸也有較好的抗干擾性能。并且在實(shí)際的血清樣品測(cè)試中也表現(xiàn)出來(lái)良好的檢測(cè)效果,回收率在95.2%-96.6%之間。Ni3(P04)2/CSs復(fù)合催化劑的良好葡萄糖傳感性能,可能是由于Ni3(P04)2和碳球具有協(xié)同作用,從而有利于電荷轉(zhuǎn)移效率的提高。(2)以尿素同時(shí)作為NH4+源和分子模板,成功制備了磷酸鎳銨(NH4NiPO4·H2O)納米棒。對(duì)NH4NiPO4·H2O納米棒的形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征,并研究了其葡萄糖傳感性能。NH4NiPO4·H2O納米棒修飾電極具有良好的葡萄糖傳感性能,具有5 μM-2.4 mM和2.4 mM-5.7 mM兩個(gè)線性檢測(cè)范圍,靈敏度分別為 508.405 μAmM-1·cm-2 和 250.038 μA·mM-1·cm-2,最低檢測(cè)限為1 μM(S/N=3)。此外,NH4NiPO·H2O納米棒對(duì)L-賴氨酸、抗壞血酸、L-纈氨酸、NaCl、尿素、L-亮氨酸和L-脯氨酸具有較好的抗干擾能力。并且在實(shí)際血清樣品測(cè)試中具有良好的檢測(cè)效果,回收率在103.2%-107.5%之間。NH4NiPO4·H2O納米棒良好的葡萄糖傳感性能可能是由于NH4NiP04具有內(nèi)在的層狀結(jié)構(gòu),且各層可通過(guò)氫鍵與NH4+陽(yáng)離子相互連接為葡萄糖催化氧化提供了便利的通道,使得葡萄糖更容易接近催化劑。(3)利用Ni-MOF作為前驅(qū)體,通過(guò)合適的溫度煅燒,制備了多孔多面體結(jié)構(gòu)NiO/C復(fù)合材料。對(duì)多孔多面體結(jié)構(gòu)NiO/C復(fù)合材料的形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征,并檢測(cè)了其葡萄糖傳感性能。結(jié)果表明400℃煅燒的NiO/C復(fù)合材料具有最好的葡萄糖傳感性能,其線性范圍為5μM-4.1mM,靈敏度為2918.201μA·mM-1·cm-2,檢測(cè)下限為0.92μM(S/N=3)。此外,NiO/C-400℃對(duì)賴氨酸、尿素、L-亮氨酸、抗壞血酸、L-纈氨酸、NaCl、L-谷氨酸和L-脯氨酸具有良好的抗干擾能力。并且在真實(shí)血清樣品測(cè)試中表現(xiàn)出較好的結(jié)果,回收率在103%-108.1%之間。NiO/C復(fù)合材料良好的葡萄糖傳感性能可能是由于其具有較小的粒徑,并且和碳材料具有協(xié)同效應(yīng),有利于電子的傳遞,加強(qiáng)了葡萄糖傳感性能。(4)通過(guò)簡(jiǎn)單的兩步水熱法合成了 NiCo2O4/CSs復(fù)合微球。對(duì)NiCo204/CSs復(fù)合材料的組成和形貌進(jìn)行了表征,并檢測(cè)了其葡萄糖傳感性能。結(jié)果表明復(fù)合比為1:5時(shí)NiCo2O4/CSs修飾電極具有最好的葡萄糖傳感性能,其線性范圍為2μM-4mM,靈敏度為 591.306μA.mM-1·cm-2,檢測(cè)下限為 1.4μM(S/N=3)。此外,NiCo2O4/CSs還具有優(yōu)良的選擇性,并且在真實(shí)血清樣品檢測(cè)中具有較好的應(yīng)用前景,回收率在94.2%-97.6%之間。NiCo2O4/CSs復(fù)合材料對(duì)葡萄糖電催化氧化能力提高可能是由于NiCo204和碳球的協(xié)同作用導(dǎo)致的電荷轉(zhuǎn)移效率提高所致。

譚冰[7](2019)在《基于石墨烯及金屬有機(jī)骨架材料的抗生素光學(xué)生物傳感方法研究》文中進(jìn)行了進(jìn)一步梳理抗生素是一類(lèi)預(yù)防和治療細(xì)菌感染的重要藥物,廣泛應(yīng)用在臨床醫(yī)學(xué)中。由于人類(lèi)和動(dòng)物對(duì)抗生素的代謝能力有限,大部分抗生素在進(jìn)入人體或動(dòng)物體后以其原始形態(tài)排泄出來(lái),然后通過(guò)廢水和糞便進(jìn)入到環(huán)境介質(zhì)中。環(huán)境中的抗生素殘留不僅會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成危害,還會(huì)通過(guò)食物鏈富集作用影響人類(lèi)健康,造成日益嚴(yán)重的耐藥性問(wèn)題。因此發(fā)展簡(jiǎn)單、快速、高靈敏度、高準(zhǔn)確率、易推廣的環(huán)境水體中抗生素殘留檢測(cè)技術(shù)具有重要意義。與常規(guī)的抗生素檢測(cè)方法相比,基于納米材料構(gòu)建的光學(xué)生物傳感器具有操作簡(jiǎn)單、結(jié)果直觀、特異性好以及靈敏度高等優(yōu)點(diǎn),為實(shí)現(xiàn)抗生素的快速檢測(cè)提供了新的發(fā)展思路。本論文以抗生素為檢測(cè)目標(biāo),圍繞提高抗生素光學(xué)傳感器的靈敏度等問(wèn)題展開(kāi)研究,通過(guò)增加傳感器活性位點(diǎn)以及強(qiáng)化傳感界面反應(yīng)等技術(shù)手段,開(kāi)發(fā)了四種基于石墨烯(GO)及金屬有機(jī)骨架(MOFs)材料的光學(xué)生物傳感方法。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:(1)通過(guò)將腺苷、適配體和GO物理混合,制備了具有三維多孔結(jié)構(gòu)的氧化石墨烯水凝膠。腺苷和適配體作為共同交聯(lián)劑,將分散的氧化石墨烯納米片聯(lián)接在一起,形成相互交聯(lián)的三維宏觀結(jié)構(gòu),具有增強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性?;谌S石墨烯宏觀結(jié)構(gòu)的熒光傳感方法實(shí)現(xiàn)了土霉素(OTC)和磺胺二甲氧嘧啶(SDM)的檢測(cè),線性范圍為25-1000 μg/L 和 50-1000 μg/L,檢測(cè)限分別為 15.24 μg/L 和 31.88 μg/L。(2)利用表面活性劑輔助法,在室溫和常壓下制備了銅基MOFs納米片(Cu(HBTC)-1)。通過(guò)氨基和羧基的共價(jià)偶聯(lián)將OTC適配體固定偶聯(lián)在Cu(HBTC)-1納米片上,從而有效降低了傳感器的熒光背景值。通過(guò)在反應(yīng)體系中加入表面鈍化劑,有效地抑制了納米傳感器對(duì)信號(hào)DNA分子的吸附,增強(qiáng)了目標(biāo)物誘導(dǎo)的信號(hào)響應(yīng)。共價(jià)偶聯(lián)和表面鈍化的聯(lián)用強(qiáng)化了熒光傳感元件的界面反應(yīng),基于這一原理,在金屬有機(jī)骨架納米片上構(gòu)建的熒光傳感方法實(shí)現(xiàn)了 OTC的檢測(cè),線性范圍為0.50-5.00 μg/L,檢測(cè)限為0.40 μg/L。(3)利用表面活性劑輔助法,在室溫和常壓下制備了雙金屬負(fù)載的銅基MOFs納米片(Cu(HBTC)-1/Fe3O4-AuNPs)。雙金屬負(fù)載強(qiáng)化了 MOFs納米片表面的電子遷移速率,相對(duì)于單獨(dú)的Cu(HBTC)-1納米片,Cu(HBTC)-1/Fe3O4-AuNPs納米片以3,3’,5,5’-四甲基聯(lián)苯胺(TMB)為底物的催化反應(yīng)速率提高了 2.40倍,表現(xiàn)出增強(qiáng)的類(lèi)過(guò)氧化物酶催化活性?;陔p金屬M(fèi)OFs納米片優(yōu)異的類(lèi)過(guò)氧化物酶催化活性,實(shí)現(xiàn)了 H2O2的靈敏檢測(cè)和葡萄糖的檢測(cè),其中H2O2的線性范圍為2.86-71.43 nM,檢測(cè)限為1.01 nM,葡萄糖的線性范圍為12.86-257.14 μM,檢測(cè)限為12.20 μM。通過(guò)利用適配體調(diào)控Cu(HBTC)-1/Fe3O4-AuNPs的類(lèi)過(guò)氧化物酶催化活性,建立了無(wú)標(biāo)記的比色傳感方法,實(shí)現(xiàn)了 SDM的檢測(cè),線性范圍為3.57-357.14 μg/L,檢測(cè)限為1.70 μg/L。(4)借助于石墨烯材料優(yōu)異的穩(wěn)定性和MOFs的多孔結(jié)構(gòu),利用共沉淀的方法,在水相中合成了沸石咪唑酯骨架-8/石墨烯(ZIF-8/GO)仿生礦化天然辣根過(guò)氧化物酶(HRP)的生物復(fù)合材料(HRP@ZIF-8/GO)。ZIF-8/GO復(fù)合材料的包埋保留了 HRP優(yōu)異的過(guò)氧化物酶催化活性,同時(shí)增強(qiáng)了 HRP的穩(wěn)定性。相對(duì)于單獨(dú)的ZIF-8礦化HRP材料(HRP@ZIF-8)來(lái)說(shuō),GO的引入增加了 HRP對(duì)抗高溫、有機(jī)溶劑和變性劑等復(fù)雜環(huán)境的耐受性,同時(shí)增強(qiáng)了 HRP的存儲(chǔ)穩(wěn)定性和回收利用能力?;贖RP@ZIF-8/GO生物復(fù)合材料優(yōu)異的過(guò)氧化物酶催化活性,實(shí)現(xiàn)了 H2O2的靈敏檢測(cè),線性范圍為6.98-178.57 nM,檢測(cè)限為1.33 nM。通過(guò)同時(shí)包埋葡萄糖氧化酶(GOx)和HRP的技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)了葡萄糖的檢測(cè),線性范圍為0.10-8.33 mM,檢測(cè)限為0.10 mM。利用DNA分子調(diào)控HRP@ZIF-8/GO生物復(fù)合材料的過(guò)氧化物酶催化活性,建立了無(wú)標(biāo)記的比色傳感方法,實(shí)現(xiàn)了卡那霉素(KAN)和SDM的特異性檢測(cè),線性范圍分別為0.01-0.50 μg/L和1-25μg/L,檢測(cè)限分別為 1.45 ng/L 和 0.02 μg/L。綜上所述,本論文基于石墨烯和金屬有機(jī)骨架材料的優(yōu)異性質(zhì),立足于提高抗生素光學(xué)傳感器穩(wěn)定性和檢測(cè)性能的需求,通過(guò)改善材料結(jié)構(gòu),增加反應(yīng)位點(diǎn)以及強(qiáng)化傳感界面反應(yīng)等技術(shù)手段,結(jié)合功能核酸的特異性識(shí)別作用,構(gòu)建了四種光學(xué)生物傳感方法,實(shí)現(xiàn)了抗生素類(lèi)藥物如OTC、SDM和KAN的高靈敏快速檢測(cè),為其他環(huán)境污染物的傳感檢測(cè)方法提供了新的發(fā)展思路。

馮曉倩[8](2018)在《可用于DNA檢測(cè)的兩種有機(jī)半導(dǎo)體生物傳感器的設(shè)計(jì)與優(yōu)化》文中認(rèn)為隨著傳感技術(shù)和生物信息學(xué)的進(jìn)步,DNA檢測(cè)技術(shù)在醫(yī)學(xué)診斷、藥物分析、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。生物傳感器選擇性好、靈敏度高、分析速度快、成本低、高度自動(dòng)化、微型化與集成化的優(yōu)點(diǎn),使其在近幾十年獲得蓬勃而迅速的發(fā)展。目前傳統(tǒng)的DNA傳感器大多采用熒光標(biāo)記,其操作過(guò)程復(fù)雜且監(jiān)測(cè)設(shè)備昂貴,不利于快速的一次性檢測(cè)。在生物傳感領(lǐng)域,有機(jī)電子器件具有廣闊的應(yīng)用前景,特別是在低成本、一次性可拋、便攜、柔性彎曲等方面的應(yīng)用。因此,本文提出了有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管(OFET)和有機(jī)異質(zhì)結(jié)(OH)兩種DNA生物傳感器,并分別對(duì)他們進(jìn)行了優(yōu)化和研究,完成的主要工作有:(一)對(duì)目前OFET生物傳感器的研究和發(fā)展進(jìn)行了歸納和總結(jié),并指出了它們的特點(diǎn)和不足。針對(duì)目前已有的OTFT生物傳感器結(jié)構(gòu),進(jìn)行了器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和傳感器性能進(jìn)一步優(yōu)化。采用并五苯(Pentacene)為有源層,二氧化硅為柵絕緣層,重?fù)诫s硅為柵極,金屬銅為源漏電極,制作了具有底柵頂接觸結(jié)構(gòu)的OTFT。采用不同濃度(1、10、50,100pmol)的ssDNA溶液對(duì)器件展開(kāi)吸附研究,其分子結(jié)構(gòu)為5’-GCGTGCGGGAAATCGAGGTTCAGG-3’。在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了具有不同溝道厚度(7.5、15、22.5,30nm)的OTFT生物傳感器,并采用相同的ssDNA分子分別展開(kāi)研究。以上結(jié)果表明:1.隨著濃度增高響應(yīng)電流遞減,當(dāng)濃度達(dá)到50pmol,吸附ssDNA前后的電流變化比率下降,說(shuō)明有機(jī)半導(dǎo)體表面吸附達(dá)到飽和。2.15 nm厚度Pentacene的OTFT具有最高的檢測(cè)靈敏度,其靈敏度可達(dá)74%。因此通過(guò)改變ssDNA的濃度和溝道厚度,可以有效提高OTFT生物傳感器檢測(cè)靈敏度。(二)提出了全新的有機(jī)異質(zhì)結(jié)DNA生物傳感器結(jié)構(gòu),該傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易制備、價(jià)格低廉以及生物相容性好等優(yōu)點(diǎn)。采用真空蒸鍍的方法制備了全氟代酞菁銅(F16CuPc)/酞菁銅(CuPc)組成平面有機(jī)異質(zhì)結(jié)構(gòu)對(duì)DNA分子進(jìn)行檢測(cè)研究。實(shí)驗(yàn)表明,異質(zhì)結(jié)界面處的電子和空穴的積累可以形成導(dǎo)電溝道,該溝道對(duì)外部的反應(yīng)非常靈敏。結(jié)果證明該平面有機(jī)異質(zhì)結(jié)器件對(duì)DNA吸附有明顯電流響應(yīng)。此外,AFM圖像顯示ssDNA分子在CuPc表面的吸附固定程度良好,其負(fù)電荷在CuPc層中吸引多余的空穴,提高了器件的電導(dǎo)率。隨著ssDNA濃度的增加,溶液濃度逐漸呈現(xiàn)出飽和現(xiàn)象。并且器件的電導(dǎo)率在最初的幾個(gè)小時(shí)內(nèi)迅速增加,然后在空氣中暴露約兩周后趨于穩(wěn)定。此外,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)了具有不同厚度的F16CuPc/CuPc有機(jī)異質(zhì)結(jié)器件。研究了CuPc層的厚度對(duì)電流響應(yīng)產(chǎn)生的影響,結(jié)果表明減小CuPc厚度,可以提高器件電流響應(yīng),且5 nm CuPc的器件電流響應(yīng)變化最大(109.4%),這意味著具有5 nm CuPc的器件對(duì)ssDNA的感測(cè)最為靈敏。

黃瑋[9](2017)在《鎳基葡萄糖生物敏感材料的合成與設(shè)計(jì)》文中研究說(shuō)明生物傳感器的核心是敏感材料,要獲得成本低廉、性能卓越的葡萄糖生物傳感器,敏感材料的選擇與設(shè)計(jì)是關(guān)鍵。鎳基納米材料,如:金屬鎳,氧化鎳,氫氧化鎳等已經(jīng)被廣泛用于非酶葡萄糖生物傳感器,并獲得了較好的效果。但是在以往的工作中,鎳基敏感材料仍存在本征活性較低,電子傳輸動(dòng)力學(xué)性能較差等問(wèn)題,性能有待進(jìn)一步提高。本論文針對(duì)以上問(wèn)題,以鎳基材料為研究對(duì)象,立足于分級(jí)多孔納米結(jié)構(gòu)的合成技術(shù),從材料本征活性與電子傳輸動(dòng)力學(xué)性能調(diào)控的角度出發(fā),探尋葡萄糖敏感材料選擇和設(shè)計(jì)的一般性規(guī)律,進(jìn)而制備能用于人體血清檢測(cè)的高性能葡萄糖生物傳感器?;诮榭坠璨牧螷IT-6采用硬模板法合成分級(jí)介孔NiO敏感材料用于葡萄糖敏感性能的研究,證實(shí)分級(jí)多孔納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑有助于提高材料的電化學(xué)性能,進(jìn)而為后續(xù)高性能葡萄糖敏感材料的優(yōu)化與設(shè)計(jì)奠定研究基礎(chǔ)。采用“協(xié)同刻蝕沉淀”方法制備尖晶石結(jié)構(gòu)分級(jí)多孔NiCo2O4空心納米球材料。通過(guò)一系列材料表征與葡萄糖敏感性能的研究,發(fā)現(xiàn)NiCo2O4是一種性能優(yōu)良的葡萄糖敏感材料,并根據(jù)其獨(dú)特的協(xié)同催化和高導(dǎo)電率特性提出本征活性和電子傳輸動(dòng)力學(xué)性能是敏感材料選擇與設(shè)計(jì)的兩個(gè)關(guān)鍵出發(fā)點(diǎn)。從電子傳輸動(dòng)力學(xué)性能優(yōu)化的角度出發(fā),通過(guò)引入高導(dǎo)電率石墨烯材料,制備三維NiO空心球/還原氧化石墨烯復(fù)合物,研究導(dǎo)電基底對(duì)NiO本征材料電子傳輸動(dòng)力學(xué)性能的調(diào)控作用,實(shí)現(xiàn)了 NiO材料葡萄糖敏感性能的大幅提高。通過(guò)構(gòu)建三維NiCo2O4空心球/還原氧化石墨烯復(fù)合物,獲得了靈敏度高達(dá)2.339 mA·mM-1·cm-2的葡萄糖生物傳感器,進(jìn)一步證實(shí)了電子傳輸動(dòng)力學(xué)性能優(yōu)化的重要性。從本征活性的角度,通過(guò)微波輔助水熱法制備高活性Ni(OH)2/NiO復(fù)合物納米片,研究了缺陷工程對(duì)二維納米結(jié)構(gòu)敏感材料本征活性的調(diào)控作用,同樣得到了高性能葡萄糖生物傳感器敏感材料。基于以上研究結(jié)果,可以發(fā)現(xiàn)葡萄糖生物傳感器敏感材料的選擇和設(shè)計(jì)存在一些基本規(guī)律。從材料本征催化活性的角度考慮,增加材料的催化活性位點(diǎn)數(shù)量和提高活性位點(diǎn)催化頻率是根本目的,構(gòu)建協(xié)同催化體系或?qū)Σ牧线M(jìn)行缺陷工程和活性晶面暴露是較為常見(jiàn)的手段;從電子傳輸動(dòng)力學(xué)性能的角度考慮,降低材料內(nèi)阻和縮短電子傳輸路徑是根本目的,復(fù)合高導(dǎo)電率基底并形成較強(qiáng)界面相互作用是較為有效的途徑。將所得規(guī)律用于比色法和光電化學(xué)法葡萄糖生物傳感器的構(gòu)建,同樣獲得了較好的預(yù)期效果。而且,將所得NiCo2O4空心球/還原氧化石墨烯復(fù)合材料用于雙氧水電化學(xué)檢測(cè),可以實(shí)現(xiàn)μM級(jí)別的檢測(cè)精度。

苗珊珊[10](2016)在《硅膠表面分子印跡聚合物及新型電化學(xué)發(fā)光生物傳感器在農(nóng)藥殘留分析中的應(yīng)用》文中指出農(nóng)藥作為一種重要的生產(chǎn)資料,在防治病、蟲(chóng)、草害,調(diào)節(jié)農(nóng)作物的生長(zhǎng),確保農(nóng)副產(chǎn)品的保產(chǎn)增收方面發(fā)揮著重要作用。然而長(zhǎng)期大量使用品類(lèi)單一的農(nóng)藥,以及在使用過(guò)程中各種不規(guī)范操作,造成了農(nóng)藥在水體、土壤和大氣中的殘留富集。殘留的農(nóng)藥除了對(duì)環(huán)境造成污染外,還會(huì)隨生物鏈的富集作用對(duì)牲畜、鳥(niǎo)類(lèi)、魚(yú)類(lèi)以及人類(lèi)的身體健康造成威脅。因此,研制開(kāi)發(fā)低毒低殘留的農(nóng)藥新品種迫在眉睫。跟蹤檢測(cè)新農(nóng)藥在環(huán)境中的殘留及降解行為,可以為其進(jìn)一步的登記及推廣提供重要依據(jù)。然而,受土壤、農(nóng)作物等介質(zhì)的基體成分復(fù)雜,變異性大的影響,農(nóng)藥殘留分析工作已成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)。因此,開(kāi)發(fā)快捷高效的農(nóng)藥前處理技術(shù),提高樣品前處理水平,開(kāi)發(fā)新型農(nóng)藥殘留檢測(cè)技術(shù),提高檢測(cè)方法的靈敏度和準(zhǔn)確度,是植保工作者需要迫切解決的科學(xué)問(wèn)題。分子印跡聚合物(MIPs)是對(duì)特定的模板分子或?qū)ζ漕?lèi)似物有專(zhuān)一性識(shí)別能力的高分子材料,同時(shí)具備良好的化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械穩(wěn)定性,使用壽命長(zhǎng)等突出優(yōu)點(diǎn)。分子印跡固相萃取(MIP-SPE)是以分子印跡聚合物為填料的固相萃取技術(shù),其選擇識(shí)別性更高,穩(wěn)定性更好,可重復(fù)利用,因此在環(huán)境保護(hù)、藥物控釋、生化分析等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。電化學(xué)發(fā)光生物傳感器是現(xiàn)代分析化學(xué)的前沿領(lǐng)域之一,在生物化學(xué)、醫(yī)學(xué)免疫、食品分析、水質(zhì)監(jiān)控等方面有廣泛應(yīng)用。電致化學(xué)發(fā)光生物傳感器具備靈敏度高、選擇性好、方便快捷、容易實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè)等優(yōu)勢(shì),可為環(huán)境介質(zhì)中農(nóng)藥的痕量分析提供可能。本論文主要采用表面分子印跡技術(shù),制備了兩種基于硅膠表面的分子印跡聚合物,為農(nóng)藥的殘留分析提供更好的前處理方法;將納米復(fù)合材料、固定化酶、生物傳感器與電致化學(xué)發(fā)光技術(shù)相結(jié)合,構(gòu)建新型電致化學(xué)發(fā)光酶生物傳感器,為農(nóng)藥殘留檢測(cè)提供了更靈敏的手段與方法。1.基于硅膠表面的毒象磷分子印跡聚合物制備、吸附性能研究及應(yīng)用本研究以貴州大學(xué)自主研發(fā)的抗病毒劑毒氟磷為研究對(duì)象,制備了硅膠表面的分子印跡聚合物,提出了用于毒氟磷的分子印跡固相萃取的前處理方法。實(shí)驗(yàn)以2,4-二氯苯酚衍生化β-環(huán)糊精鍵合硅膠(DCDS )為載體,甲基丙烯酸為功能單體,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)為交聯(lián)劑,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)為致孔劑,按照模板分子毒氟磷(Dufulin):功能單體(MAA):交聯(lián)劑(EGDMA)的濃度比為1:4:15,制備了基于硅膠表面的毒氟磷分子印跡聚合物。運(yùn)用紅外光譜和掃描電鏡對(duì)硅膠、聚合載體以及印跡聚合物的結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行表征。等溫吸附試驗(yàn)結(jié)果表明制備的MIPs對(duì)模板分子的親和性較高,且吸附過(guò)程符合Langmuir模型;吸附動(dòng)力學(xué)結(jié)果顯示毒氟磷在MIPs中的吸附速率高,傳質(zhì)阻力小。選擇性吸附試驗(yàn)驗(yàn)證了 MIPs對(duì)毒氟磷具有較好的選擇識(shí)別特性。將MIPs作固相萃取填料,MIP-SPE與高效液相色譜(HPLC)聯(lián)用建立了水、土壤和小麥植株中毒氟磷的殘留分析方法。毒氟磷在水中的平均回收率在88.98-102.16%之間,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.75-2.59%, 土壤中的平均回收率為85.31-99.57%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.50-4.85%,小麥植株中回收率為87.84-100.19%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.87-6.25%。用MIP-SPE-HPLC方法檢測(cè)水、土壤和小麥植株中毒氟磷的最低檢出限分別為0.0008 mg L-1 0.010 mg kg-1和0.023 mg kg-1。自制的MIP-SPE小柱可重復(fù)使用多次,與傳統(tǒng)的固相萃取相比效率更高,成本更低,具有明顯的優(yōu)越性。2.基于硅肢表面的磺挽脲類(lèi)除草劑磁性分子印跡聚合物的制備、表征及應(yīng)用以雙鍵修飾的包硅Fe304納米粒子為載體,甲基丙烯酸(MAA )為功能單體,三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TRIM)為交聯(lián)劑,在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中合成了以磺酰脲類(lèi)除草劑芐嘧磺?。˙SM )為模板分子的具有核殼式結(jié)構(gòu)的磁性印跡聚合物微球。通過(guò)紫外光譜和分子模擬軟件對(duì)分子印跡的識(shí)別機(jī)理進(jìn)行了研究,表明在預(yù)聚合溶液中模板分子與功能單體形成兩種類(lèi)型氫鍵:一種是模板分子BSM的硫羰基上氧原子與功能單體MAA氫原子形成兩個(gè)分子間氫鍵,另一種是BSM的38位H與27位O的分子內(nèi)氫鍵。用透射電鏡、掃描電鏡、紅外光譜、X-射線衍射、磁滯回線分析等手段對(duì)聚合物的結(jié)構(gòu)、形貌及磁性進(jìn)行了表征。等溫吸附試驗(yàn)結(jié)果表明制備的磁性印跡微球(MIP1 )對(duì)BSM的親和性較高,其中MIP1對(duì)BSM的吸附容量是非印跡聚合物(NIP1 )的2.02倍。吸附動(dòng)力學(xué)結(jié)果顯示MIP1對(duì)BSM的吸附效率高,在1小時(shí)內(nèi)可達(dá)到平衡吸附量的86%。選擇性吸附試驗(yàn)驗(yàn)證了 MIP1對(duì)BSM、醚苯磺隆(TS)、氟丙磺?。≒S)和吡嘧磺?。≒SE)等4種磺酰脲類(lèi)除草劑具有交叉選擇性。磁性印跡微球MIP1可直接作為吸附劑用于稻田水中磺酸脲類(lèi)除草劑的分離富集,并利用材料的磁性可反復(fù)回收使用。將MIP1作為固相萃取填料,與高效液相色譜(HPLC)聯(lián)用建立了稻田水、稻田土壤和稻米中磺酰脲類(lèi)除草劑的多殘留分析方法。該MIP-SPE小柱能較好地去除雜質(zhì)干擾,實(shí)現(xiàn)了對(duì)4種磺酰脲類(lèi)除草劑的同步分離和富集,且添加回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均能滿足農(nóng)藥多殘留檢測(cè)的要求。3.基于納米材料的電化學(xué)發(fā)光生物傳感器的組裝及在有機(jī)磷農(nóng)藥檢測(cè)中的應(yīng)用利用納米材料和過(guò)氧化氫對(duì)魯米諾發(fā)光體系的增敏作用,成功構(gòu)建了用于有機(jī)磷農(nóng)藥定量分析的電致化學(xué)發(fā)光酶生物傳感器。傳感器的組裝過(guò)程如下:首先在玻碳電極表面滴涂碳納米管,接著電鍍納米粒子Pt和Au,然后在半胱氨酸的交聯(lián)作用下將乙酰膽堿酯酶(AChE)和膽堿氧化酶(ChOx)固定于修飾電極表面。利用掃描電鏡、循環(huán)伏安、交流阻抗以及電化學(xué)發(fā)光等參數(shù)對(duì)修飾電極進(jìn)行表征,且表征結(jié)果符合實(shí)驗(yàn)預(yù)期。對(duì)底物濃度、檢測(cè)液pH值及魯米諾的濃度等檢測(cè)條件進(jìn)行優(yōu)化,找到了檢測(cè)有機(jī)磷農(nóng)藥的最適條件。建立了基于該生物傳感器的馬拉硫磷、毒死蜱、甲基對(duì)硫磷和毒氟磷的定量分析方法,分別得到了 AChE酶活性抑制率與農(nóng)藥濃度的回歸方程。將其用于卷心菜中有機(jī)磷農(nóng)藥的殘留分析,4種農(nóng)藥的加標(biāo)回收率在77.60% ~108.43%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在1.78%~11.14%,符合農(nóng)藥殘留檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)。構(gòu)建的生物傳感器體現(xiàn)了較好的穩(wěn)定性,較高的檢測(cè)靈敏度,以及對(duì)有機(jī)磷農(nóng)藥的選擇性,可長(zhǎng)期存放等優(yōu)越性,為環(huán)境介質(zhì)中有機(jī)磷農(nóng)藥的痕量殘留分析提供了新的手段和方法。

二、葡萄糖生物傳感器在有機(jī)介質(zhì)中的特性研究(論文開(kāi)題報(bào)告)

(1)論文研究背景及目的

此處內(nèi)容要求:

首先簡(jiǎn)單簡(jiǎn)介論文所研究問(wèn)題的基本概念和背景,再而簡(jiǎn)單明了地指出論文所要研究解決的具體問(wèn)題,并提出你的論文準(zhǔn)備的觀點(diǎn)或解決方法。

寫(xiě)法范例:

本文主要提出一款精簡(jiǎn)64位RISC處理器存儲(chǔ)管理單元結(jié)構(gòu)并詳細(xì)分析其設(shè)計(jì)過(guò)程。在該MMU結(jié)構(gòu)中,TLB采用叁個(gè)分離的TLB,TLB采用基于內(nèi)容查找的相聯(lián)存儲(chǔ)器并行查找,支持粗粒度為64KB和細(xì)粒度為4KB兩種頁(yè)面大小,采用多級(jí)分層頁(yè)表結(jié)構(gòu)映射地址空間,并詳細(xì)論述了四級(jí)頁(yè)表轉(zhuǎn)換過(guò)程,TLB結(jié)構(gòu)組織等。該MMU結(jié)構(gòu)將作為該處理器存儲(chǔ)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的一個(gè)重要組成部分。

(2)本文研究方法

調(diào)查法:該方法是有目的、有系統(tǒng)的搜集有關(guān)研究對(duì)象的具體信息。

觀察法:用自己的感官和輔助工具直接觀察研究對(duì)象從而得到有關(guān)信息。

實(shí)驗(yàn)法:通過(guò)主支變革、控制研究對(duì)象來(lái)發(fā)現(xiàn)與確認(rèn)事物間的因果關(guān)系。

文獻(xiàn)研究法:通過(guò)調(diào)查文獻(xiàn)來(lái)獲得資料,從而全面的、正確的了解掌握研究方法。

實(shí)證研究法:依據(jù)現(xiàn)有的科學(xué)理論和實(shí)踐的需要提出設(shè)計(jì)。

定性分析法:對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行“質(zhì)”的方面的研究,這個(gè)方法需要計(jì)算的數(shù)據(jù)較少。

定量分析法:通過(guò)具體的數(shù)字,使人們對(duì)研究對(duì)象的認(rèn)識(shí)進(jìn)一步精確化。

跨學(xué)科研究法:運(yùn)用多學(xué)科的理論、方法和成果從整體上對(duì)某一課題進(jìn)行研究。

功能分析法:這是社會(huì)科學(xué)用來(lái)分析社會(huì)現(xiàn)象的一種方法,從某一功能出發(fā)研究多個(gè)方面的影響。

模擬法:通過(guò)創(chuàng)設(shè)一個(gè)與原型相似的模型來(lái)間接研究原型某種特性的一種形容方法。

三、葡萄糖生物傳感器在有機(jī)介質(zhì)中的特性研究(論文提綱范文)

(1)非貴金屬摻雜氣凝膠的制備及其催化性能研究(論文提綱范文)

摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 氣凝膠概述
    1.2 傳統(tǒng)非金屬氣凝膠研究現(xiàn)狀
        1.2.1 傳統(tǒng)非金屬氣凝膠的制備
        1.2.2 傳統(tǒng)非金屬氣凝膠的分類(lèi)
        1.2.3 傳統(tǒng)非金屬氣凝膠的應(yīng)用
    1.3 金屬氣凝膠研究現(xiàn)狀
        1.3.1 金屬氣凝膠的制備
        1.3.2 金屬氣凝膠的應(yīng)用
    1.4 催化氫轉(zhuǎn)移還原反應(yīng)概述
        1.4.1 硝基苯系化合物的催化氫轉(zhuǎn)移還原
        1.4.2 有機(jī)染料小分子的催化氫轉(zhuǎn)移還原
    1.5 類(lèi)酶材料催化反應(yīng)概述
        1.5.1 類(lèi)酶材料在有機(jī)小分子降解反應(yīng)中的應(yīng)用
        1.5.2 類(lèi)酶材料在生物催化反應(yīng)中的應(yīng)用
    1.6 課題的主要研究?jī)?nèi)容和意義
第二章 Bi摻雜Pd基氣凝膠的制備及其在有機(jī)微污染物還原反應(yīng)中的應(yīng)用
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.2.2 催化劑的制備
        2.2.3 催化劑的表征
        2.2.4 催化劑活性評(píng)價(jià)
    2.3 結(jié)果和討論
        2.3.1 催化劑的表征結(jié)果與分析
        2.3.2 對(duì)硝基苯酚與亞甲基藍(lán)催化還原反應(yīng)
    2.4 本章小結(jié)
第三章 Cu摻雜Pd基氣凝膠的制備及其在對(duì)硝基苯酚還原反應(yīng)中的應(yīng)用
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        3.2.2 催化劑的制備
        3.2.3 催化劑的表征
        3.2.4 催化劑活性評(píng)價(jià)
    3.3 結(jié)果和討論
        3.3.1 催化劑的表征結(jié)果與分析
        3.3.2 對(duì)硝基苯酚催化還原反應(yīng)
    3.4 本章小結(jié)
第四章 Bi摻雜Cu氣凝膠的制備及其在硝基苯酚還原反應(yīng)中的應(yīng)用
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與表征儀器
        4.2.2 催化劑的制備
        4.2.3 催化劑的表征
        4.2.4 催化劑活性評(píng)價(jià)
    4.3 結(jié)果和討論
        4.3.1 催化劑的表征結(jié)果與分析
        4.3.2 硝基苯酚類(lèi)化合物催化還原反應(yīng)
    4.4 本章小結(jié)
第五章 PtCu@PDA核殼氣凝膠的制備及其在光熱增強(qiáng)類(lèi)酶催化氧化反應(yīng)中的應(yīng)用
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        5.2.2 催化劑的制備
        5.2.3 催化劑的表征
        5.2.4 催化劑活性評(píng)價(jià)
        5.2.5 PtCu@PDA氣凝膠用于總抗氧化能力評(píng)價(jià)步驟
    5.3 結(jié)果和討論
        5.3.1 PtCu@PDA氣凝膠的表征結(jié)果與分析
        5.3.2 PtCu@PDA氣凝膠的光熱增強(qiáng)類(lèi)酶催化氧化活性評(píng)價(jià)
        5.3.3 PtCu@PDA氣凝膠的光熱增強(qiáng)類(lèi)酶催化氧化應(yīng)用
    5.4 本章小結(jié)
第六章 AuCu@PtPd枝晶核殼氣凝膠的制備及其在類(lèi)酶催化氧化反應(yīng)中的應(yīng)用
    6.1 引言
    6.2 實(shí)驗(yàn)部分
        6.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與表征儀器
        6.2.2 催化劑的制備
        6.2.3 催化劑的表征
        6.2.4 催化劑活性評(píng)價(jià)
        6.2.5 AuCu@PtPd氣凝膠聯(lián)合葡萄糖氧化酶級(jí)聯(lián)仿生催化過(guò)程
    6.3 結(jié)果和討論
        6.3.1 AuCu@PtPd氣凝膠的表征結(jié)果與分析
        6.3.2 AuCu@PtPd氣凝膠的類(lèi)酶催化氧化活性評(píng)價(jià)
        6.3.3 AuCu@PtPd氣凝膠聯(lián)合葡萄糖氧化酶級(jí)聯(lián)仿生催化評(píng)價(jià)
    6.4 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄

(2)基于導(dǎo)電聚合物的柔性電化學(xué)傳感器構(gòu)建與研究(論文提綱范文)

摘要
abstract
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 功能性導(dǎo)電材料
        1.1.1 導(dǎo)電聚合物簡(jiǎn)介
        1.1.2 聚吡咯
        1.1.3 聚(3,4-乙烯二氧噻吩)
        1.1.4 MXene
    1.2 柔性傳感器
        1.2.1 柔性傳感器的發(fā)展概況
        1.2.2 柔性傳感器的應(yīng)用
        1.2.3 柔性傳感器的前景與挑戰(zhàn)
    1.3 本論文研究?jī)?nèi)容
第二章 基于聚吡咯復(fù)合薄膜的柔性電化學(xué)傳感器的構(gòu)建及多巴胺檢測(cè)應(yīng)用
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與材料
        2.2.2 材料表征
        2.2.3 水相體系中聚吡咯薄膜的合成
        2.2.4 有機(jī)相體系中多元醇-聚吡咯膜的合成
        2.2.5 夾層結(jié)構(gòu)的聚吡咯復(fù)合薄膜的合成
        2.2.6 聚吡咯膜電極的電化學(xué)表征
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 水相系統(tǒng)中PPy膜電極的合成與優(yōu)化
        2.3.2 夾層結(jié)構(gòu)PPy復(fù)合膜的合成與優(yōu)化
        2.3.3 全聚合物獨(dú)立式PPy薄膜電化學(xué)傳感器
    2.4 結(jié)論
第三章 基于高度穩(wěn)定柔性聚吡咯納米復(fù)合材料的自支撐癌胚抗原電化學(xué)生物傳感器
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與材料
        3.2.2 材料表征
        3.2.3 PEE-PPy薄膜的合成
        3.2.4 PPy復(fù)合膜的合成
        3.2.5 獨(dú)立式電化學(xué)生物傳感器的構(gòu)建
        3.2.6 獨(dú)立式電化學(xué)生物傳感器的電化學(xué)表征
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 電化學(xué)生物傳感器構(gòu)建過(guò)程的表征
        3.3.2 優(yōu)化電化學(xué)生物傳感器的實(shí)驗(yàn)條件
        3.3.3 CEA的電化學(xué)檢測(cè)
        3.3.4 電化學(xué)生物傳感器的特異性、穩(wěn)定性、可重復(fù)性及實(shí)際應(yīng)用
        3.3.5 自支撐電化學(xué)生物傳感器的靈活性和機(jī)械變形穩(wěn)定性
    3.4 結(jié)論
第四章 基于MXene摻雜的導(dǎo)電聚合物復(fù)合水凝膠構(gòu)建柔性可穿戴傳感器
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與材料
        4.2.2 材料表征
        4.2.3 PEDOT-PVA水凝膠的合成
        4.2.4 MXene-PEDOT-PVA水凝膠的合成
        4.2.5 水凝膠修飾電極的制備
        4.2.6 水凝膠修飾電極的電化學(xué)表征
        4.2.7 尿酸酶聯(lián)免疫試劑盒測(cè)試人類(lèi)汗液
        4.2.8 柔性可穿戴電化學(xué)器件的組裝
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 MXene-PEDOT-PVA水凝膠的表征
        4.3.2 MXene-PEDOT-PVA水凝膠修飾電極的電化學(xué)活性面積測(cè)試
        4.3.3 MXene-PEDOT-PVA水凝膠修飾電極的電化學(xué)性能測(cè)試
        4.3.4 水凝膠電極的制備以及電化學(xué)測(cè)試的條件優(yōu)化
        4.3.5 UA電化學(xué)傳感器在體外的傳感性能測(cè)試
        4.3.6 UA電化學(xué)傳感器的選擇性、穩(wěn)定性和重現(xiàn)性測(cè)試
        4.3.7 水凝膠機(jī)械性能以及水凝膠電極的變形性測(cè)試
        4.3.8 UA電化學(xué)傳感器對(duì)人體汗液進(jìn)行檢測(cè)
        4.3.9 柔性可穿戴器件對(duì)汗液UA的監(jiān)測(cè)
    4.4 結(jié)論
總結(jié)
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文

(3)過(guò)渡金屬基納米電催化劑的設(shè)計(jì)及其電催化應(yīng)用(論文提綱范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 電化學(xué)傳感器
        1.2.1 電化學(xué)傳感器概述
        1.2.2 電化學(xué)葡萄糖傳感器
        1.2.3 電化學(xué)過(guò)氧化氫傳感器
    1.3 電催化氧還原和氧析出反應(yīng)概述
        1.3.1 電催化氧還原反應(yīng)
        1.3.2 電催化氧還原反應(yīng)活性位點(diǎn)研究進(jìn)展
        1.3.3 電催化氧析出反應(yīng)及其活性位點(diǎn)研究
        1.3.4 高效雙功能氧電催化劑標(biāo)準(zhǔn)
    1.4 金屬-空氣電池概述
    1.5 過(guò)渡金屬基納米電催化劑的設(shè)計(jì)
        1.5.1 過(guò)渡金屬基納米電催化劑的設(shè)計(jì)策略
        1.5.2 形貌設(shè)計(jì)原則
        1.5.3 摻雜/缺陷工程
        1.5.4 表/界面工程
        1.5.5 協(xié)同效應(yīng)和增強(qiáng)導(dǎo)電性
    1.6 本論文的選題思路和主要研究?jī)?nèi)容
第二章 空心CuO/NiO_(x/y)納米復(fù)合物傳感葡萄糖和過(guò)氧化氫
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.2.2 合成CuO/NiO_(x/y)納米復(fù)合材料
        2.2.3 制備修飾的玻碳電極(GCE)
        2.2.4 表征技術(shù)和電化學(xué)測(cè)試
        2.2.5 人類(lèi)血清樣品分析
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 材料的選擇
        2.3.2 表征合成的材料
        2.3.3 CuO/NiO_(x/y)可能的形成機(jī)理
        2.3.4 CuO/NiO_(x/y)/GCE對(duì)葡萄糖檢測(cè)的電化學(xué)特性
        2.3.5 實(shí)時(shí)測(cè)定人血清中的葡萄糖濃度
        2.3.6 CuO/NiO_(x/y)GCE對(duì)H_2O_2檢測(cè)的電化學(xué)特性
    2.4 結(jié)論
第三章 MOF衍生的三維葉狀CuCo氧化物陣列用于高效檢測(cè)葡萄糖
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 試劑藥品
        3.2.2 CC/ZIF-L/C的制備
        3.2.3 CC/CuCo層狀雙氫氧化物陣列(CC/CuCo LDH)的制備
        3.2.4 CC/CuCo氧化物的制備
        3.2.5 自支撐電極的表征技術(shù)
        3.2.6 自支撐電極的電化學(xué)測(cè)量
        3.2.7 人血清樣品分析
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 形貌、結(jié)構(gòu)和成分分析
        3.3.2 CC/CuCo oxide-0.12的電化學(xué)活性
        3.3.3 CC/CuCo oxide-0.12電極用于電化學(xué)檢測(cè)葡萄糖
        3.3.4 實(shí)際樣品分析
    3.4 結(jié)論
第四章 鈷包埋的氮摻雜分級(jí)碳陣列原位電化學(xué)檢測(cè)過(guò)氧化氫
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 材料和試劑
        4.2.2 表征技術(shù)
        4.2.3 合成CC/ZIF-L陣列
        4.2.4 合成CC/Co@C-CNT
        4.2.5 活細(xì)胞分泌H_2O_2的檢測(cè)
        4.2.6 電化學(xué)測(cè)量的細(xì)節(jié)
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 自支撐電極的表征
        4.3.2 自支撐電極的電化學(xué)特性
        4.3.3 CC/Co@C-CNT電極對(duì)H_2O_2的電催化作用
        4.3.4 檢測(cè)活細(xì)胞釋放的細(xì)胞外H_2O_2
    4.4 結(jié)論
第五章 Co_(0.7)Fe_(0.3)限域在蛋黃殼N-摻雜碳用于高效雙功能電催化劑和鋅空氣電池
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 化學(xué)藥品和試劑
        5.2.2 表征儀器
        5.2.3 FeCo PBA@PAN纖維的合成
        5.2.4 Co_(0.7)Fe_(0.3)@NC_(X:Y)-T電催化劑的制備
        5.2.5 電化學(xué)活性的評(píng)估方式
        5.2.6 鋅-空氣電池的組裝方法
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 探究形貌的影響因素
        5.3.2 催化劑的表征
        5.3.3 OER活性分析
        5.3.4 ORR活性分析
        5.3.5 OER/ORR催化活性起源的討論
        5.3.6 鋅-空氣電池性能測(cè)試
    5.4 結(jié)論
論文總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果

(4)面向唾液葡萄糖檢測(cè)的無(wú)酶電化學(xué)傳感器(論文提綱范文)

摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)
        1.1.1 現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)的簡(jiǎn)介
        1.1.2 現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)的優(yōu)勢(shì)
        1.1.3 現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)的代表性技術(shù)
        1.1.3.1 血糖儀
        1.1.3.2 尿常規(guī)試紙條
        1.1.3.3 膠體金試紙條
    1.2 電化學(xué)分析方法
        1.2.1 電化學(xué)分析方法的簡(jiǎn)介
        1.2.2 電化學(xué)分析方法的特點(diǎn)
        1.2.3 電化學(xué)分析方法的代表性技術(shù)
        1.2.3.1 電化學(xué)生物傳感器
        1.2.3.2 電化學(xué)葡萄糖傳感器
    1.3 本論文的主要研究工作
    1.4 參考文獻(xiàn)
第二章 基于鉑電極的無(wú)酶電化學(xué)傳感器用于酸性介質(zhì)檢測(cè)唾液葡萄糖
    2.1 前言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 試劑與儀器
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟
        2.2.2.1 檸檬酸鹽緩沖溶液的配制
        2.2.2.2 電極的清洗與制備
        2.2.2.3 電化學(xué)方法測(cè)量檸檬酸鹽緩沖溶液的pH
        2.2.2.4 電化學(xué)方法測(cè)量葡萄糖
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 傳感器表面的pH測(cè)量
        2.3.2 循環(huán)伏安法測(cè)量葡萄糖
        2.3.3 時(shí)間-電流響應(yīng)測(cè)量葡萄糖
        2.3.4 傳感器的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性
        2.3.5 傳感器在葡萄糖測(cè)量中的抗干擾能力
        2.3.6 重新制備的傳感器的穩(wěn)定性
    2.4 本章小結(jié)
    2.5 參考文獻(xiàn)
第三章 基于銅錫合金的無(wú)酶電化學(xué)傳感器用于堿性介質(zhì)檢測(cè)唾液葡萄糖
    3.1 前言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 試劑與儀器
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟
        3.2.2.1 唾液的配制與采集
        3.2.2.2 電極的清洗與制備
        3.2.2.3 智能牙刷的制作
        3.2.2.4 表征方法
        3.2.2.5 電化學(xué)方法測(cè)量葡萄糖
    3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        3.3.1 銅錫合金工作電極的形態(tài)與結(jié)構(gòu)表征
        3.3.2 循環(huán)伏安法和時(shí)間-電流響應(yīng)測(cè)量葡萄糖
        3.3.3 傳感器的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性
        3.3.4 傳感器在葡萄糖測(cè)量中的抗干擾能力
        3.3.5 智能牙刷中的傳感器測(cè)量唾液葡萄糖
        3.3.6 餐前餐后唾液葡萄糖含量和血糖含量的關(guān)系
    3.4 本章小結(jié)
    3.5 參考文獻(xiàn)
第四章 總結(jié)與展望
致謝
碩士期間參與發(fā)表的論文和專(zhuān)利

(5)金屬氧化物納米結(jié)構(gòu)的制備及電化學(xué)葡萄糖傳感研究(論文提綱范文)

摘要
Abstract
第一章 引言
第二章 文獻(xiàn)綜述
    2.1 生物傳感器概述
        2.1.1 生物傳感器的原理和分類(lèi)
        2.1.2 電化學(xué)生物傳感器
        2.1.2.1 伏安型電化學(xué)生物傳感器
        2.1.2.2 記時(shí)電流型電化學(xué)生物傳感器
        2.1.2.3 阻抗型電化學(xué)生物傳感器
        2.1.3 有酶生物傳感器
        2.1.3.1 第一代電化學(xué)酶?jìng)鞲衅?/td>
        2.1.3.2 第二代電化學(xué)酶?jìng)鞲衅?/td>
        2.1.3.3 第三代電化學(xué)酶?jìng)鞲衅?/td>
        2.1.3.4 酶固定化方法
        2.1.4 無(wú)酶生物傳感器
        2.1.4.1 無(wú)酶雙氧水生物傳感器
        2.1.4.2 無(wú)酶葡萄糖生物傳感器
    2.2 金屬氧化物納米材料的生物傳感應(yīng)用
        2.2.1 金屬氧化物納米材料的定義
        2.2.2 金屬氧化物納米材料的特性
        2.2.3 金屬氧化物納米材料的制備
        2.2.4 金屬氧化物納米材料的應(yīng)用
    2.3 石墨烯材料的生物傳感應(yīng)用
        2.3.1 石墨烯材料的發(fā)現(xiàn)
        2.3.2 石墨烯材料的制備
        2.3.3 石墨烯材料的特性和應(yīng)用
    2.4 選題背景和研究?jī)?nèi)容
第三章 實(shí)驗(yàn)制備與測(cè)試方法
    3.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
        3.1.1 化學(xué)試劑
        3.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    3.2 主要表征方法
        3.2.1 X射線衍射(XRD)
        3.2.2 拉曼光譜
        3.2.3 掃描電子顯微鏡(SEM)
        3.2.4 透射電子顯微鏡(TEM)
        3.2.5 X射線光電子能譜(XPS)
        3.2.6 紫外-可見(jiàn)吸收光譜(UV-vis)
        3.2.7 比表面積測(cè)試(BET)
        3.2.8 電化學(xué)測(cè)試分析
第四章 鈦氟氧鉍納米片材料的制備及其生物傳感研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 Bi_3Ti_2O_8F納米片的制備
        4.2.2 雙氧水的色比傳感
        4.2.3 雙氧水的電化學(xué)傳感
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 Bi_3Ti_2O_8F納米片的結(jié)構(gòu)和形貌表征
        4.3.2 Bi_3Ti_2O_8F納米片雙氧水色比傳感性能研究
        4.3.3 Bi_3Ti_2O_8F納米片雙氧水電化學(xué)傳感性能研究
    4.4 本章小結(jié)
第五章 三維微納多孔石墨烯的制備及其生物傳感應(yīng)用研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 泡沫鎳石墨烯的制備
        5.2.2 三維微納多孔石墨烯的制備
        5.2.3 三維微納多孔石墨烯的電化學(xué)傳感測(cè)試
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 三維微納多孔石墨烯的結(jié)構(gòu)和形貌表征
        5.3.2 三維微納多孔石墨烯的能帶結(jié)構(gòu)表征
        5.3.3 三維微納多孔石墨烯的電化學(xué)氧化還原特性研究
        5.3.4 三維微納多孔石墨烯的雙氧水電化學(xué)傳感研究
    5.4 本章小結(jié)
第六章 鈦酸鉍和氧化鎳異質(zhì)結(jié)制備及其生物傳感應(yīng)用研究
    6.1 引言
    6.2 實(shí)驗(yàn)部分
        6.2.1 鈦酸鉍納米線的制備
        6.2.2 葡萄糖氧化酶的固定
        6.2.3 氧化鎳薄膜的制備
    6.3 結(jié)果與討論
        6.3.1 鈦酸鉍納米線的形貌和結(jié)構(gòu)表征
        6.3.2 GO_x/p-NiO/n-Bi_4Ti_3O_(12) 傳感器的循環(huán)伏安特性
        6.3.3 GO_x/p-NiO/n-Bi_4Ti_3O_(12) 的葡萄糖電化學(xué)傳感研究
    6.4 本章小結(jié)
第七章 三維多孔鎳骨架上氫氧化鎳納米片的制備及其生物傳感應(yīng)用研究
    7.1 引言
    7.2 實(shí)驗(yàn)部分
        7.2.1 三維多孔鎳模板的制備
        7.2.2 三維多孔鎳上氫氧化鎳納米片的制備
    7.3 結(jié)果與討論
        7.3.1 生長(zhǎng)氫氧化鎳納米片的三維多孔鎳的形貌與結(jié)構(gòu)表征
        7.3.2 Ni(OH)_2@3DPN傳感器的循環(huán)伏安特性
        7.3.3 Ni(OH)_2@3DPN的葡萄糖電化學(xué)傳感研究
    7.4 本章小結(jié)
第八章 結(jié)論與展望
    8.1 全文小結(jié)
    8.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    8.3 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文和其他科研成果

(6)鎳基葡萄糖傳感材料的制備及其電化學(xué)性能研究(論文提綱范文)

摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 酶葡萄糖生物傳感器
    1.3 非酶葡萄糖生物傳感器
        1.3.1 基于碳的電極材料
        1.3.2 基于貴金屬的電極材料
        1.3.3 基于過(guò)渡金屬的電極材料
    1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
2 Ni_3(PO_4)_2/CSs復(fù)合微球制備及其葡萄糖傳感性能
    2.1 引言
    2.2 電極材料制備
        2.2.1 碳球的制備
        2.2.2 Ni_3(PO_4)_2/CSs復(fù)合材料制備
    2.3 電極的制備
    2.4 材料表征方法
    2.5 電化學(xué)性能測(cè)試
    2.6 結(jié)果與討論
    2.7 本章小結(jié)
3 NH_4NiPO_4·H_2O納米棒制備及其葡萄糖傳感性能
    3.1 引言
    3.2 電極材料制備
    3.3 電極的制備
    3.4 材料表征方法
    3.5 電化學(xué)性能測(cè)試
    3.6 結(jié)果與討論
    3.7 本章小結(jié)
4 基于金屬有機(jī)骨架的NiO/C復(fù)合材料的制備及其葡萄糖傳感性能
    4.1 引言
    4.2 電極材料制備
        4.2.1 Ni-MOF前體產(chǎn)物制備
        4.2.2 NiO/C材料制備
    4.3 電極的制備
    4.4 材料表征方法
    4.5 電化學(xué)性能測(cè)試
    4.6 結(jié)果與討論
    4.7 本章小結(jié)
5 NiCO_2O/CSs復(fù)合微球的制備及其葡萄糖傳感性能
    5.1 引言
    5.2 電極材料制備
        5.2.1 碳球制備
        5.2.2 NiCo_2O_4、 NiCo_2O_4/CSs制備
    5.3 電極的制備
    5.4 材料表征方法
    5.5 電化學(xué)性能測(cè)試
    5.6 結(jié)果與討論
    5.7 本章小結(jié)
6 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄

(7)基于石墨烯及金屬有機(jī)骨架材料的抗生素光學(xué)生物傳感方法研究(論文提綱范文)

摘要
ABSTRACT
主要符號(hào)表
英文縮寫(xiě)對(duì)照表
英文縮寫(xiě)對(duì)照表(續(xù)表)
英文縮寫(xiě)對(duì)照表(續(xù)表)
1 緒論
    1.1 抗生素的使用現(xiàn)狀、污染水平及環(huán)境危害
        1.1.1 抗生素的使用現(xiàn)狀
        1.1.2 抗生素在環(huán)境介質(zhì)中的分布
        1.1.3 抗生素的環(huán)境危害
    1.2 抗生素的常規(guī)檢測(cè)方法
        1.2.1 微生物抑制法
        1.2.2 免疫測(cè)定法
        1.2.3 色譜法
    1.3 抗生素的傳感檢測(cè)方法
        1.3.1 化學(xué)傳感方法
        1.3.2 生物傳感方法
    1.4 抗生素光學(xué)生物傳感方法發(fā)展現(xiàn)狀、存在問(wèn)題及解決措施
        1.4.1 抗生素?zé)晒鈧鞲蟹椒òl(fā)展現(xiàn)狀及存在問(wèn)題
        1.4.2 提高抗生素?zé)晒鈧鞲蟹椒z測(cè)性能的措施和途徑
        1.4.3 抗生素比色傳感方法發(fā)展現(xiàn)狀及存在問(wèn)題
        1.4.4 提高抗生素比色傳感方法檢測(cè)性能的措施和途徑
    1.5 本論文主要研究思路和內(nèi)容
        1.5.1 選題依據(jù)
        1.5.2 研究目的和意義
        1.5.3 研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線
2 基于石墨烯三維宏觀結(jié)構(gòu)的熒光傳感方法構(gòu)建及在抗生素檢測(cè)中的應(yīng)用
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料及儀器
        2.2.2 氧化石墨烯的制備
        2.2.3 石墨烯三維宏觀結(jié)構(gòu)的合成
        2.2.4 石墨烯三維宏觀結(jié)構(gòu)的抗生素測(cè)定實(shí)驗(yàn)
        2.2.5 石墨烯三維宏觀結(jié)構(gòu)的重金屬吸附實(shí)驗(yàn)
        2.2.6 石墨烯三維宏觀結(jié)構(gòu)的比表面積測(cè)定
        2.2.7 石墨烯三維宏觀結(jié)構(gòu)的重金屬吸附模型
        2.2.8 石墨烯三維宏觀結(jié)構(gòu)的表征
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 石墨烯三維宏觀結(jié)構(gòu)熒光傳感方法的檢測(cè)原理
        2.3.2 石墨烯三維宏觀結(jié)構(gòu)的表征
        2.3.3 石墨烯三維宏觀結(jié)構(gòu)的OTC檢測(cè)性能
        2.3.4 石墨烯三維宏觀結(jié)構(gòu)熒光傳感方法的特異性分析
        2.3.5 石墨烯三維宏觀結(jié)構(gòu)的SDM檢測(cè)性能
        2.3.6 石墨烯三維宏觀結(jié)構(gòu)熒光傳感方法應(yīng)用于實(shí)際樣品檢測(cè)
        2.3.7 石墨烯三維宏觀結(jié)構(gòu)的重金屬吸附條件優(yōu)化
        2.3.8 石墨烯三維宏觀結(jié)構(gòu)的吸附動(dòng)力學(xué)研究
        2.3.9 石墨烯三維宏觀結(jié)構(gòu)的等溫吸附研究
        2.3.10 石墨烯三維宏觀結(jié)構(gòu)的Hg(Ⅱ)吸附機(jī)理分析
        2.3.11 石墨烯三維宏觀結(jié)構(gòu)對(duì)自然水體中Hg(Ⅱ)吸附性能研究
    2.4 本章小結(jié)
3 基于金屬有機(jī)骨架納米片的熒光傳感方法構(gòu)建及在抗生素檢測(cè)中的應(yīng)用
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料及儀器
        3.2.2 氧化石墨烯的制備
        3.2.3 二維新型納米片的制備
        3.2.4 共價(jià)偶聯(lián)DNA的金屬有機(jī)骨架納米片的制備
        3.2.5 金屬有機(jī)骨架納米片的表征
        3.2.6 DNA淬滅效率測(cè)定
        3.2.7 響應(yīng)條件優(yōu)化
        3.2.8 OTC的檢測(cè)
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 檢測(cè)機(jī)理研究
        3.3.2 共價(jià)偶聯(lián)DNA的金屬有機(jī)骨架納米片的表征
        3.3.3 表面鈍化劑的篩選
        3.3.4 Cu(HBTC)-1熒光傳感方法的性能優(yōu)化
        3.3.5 OTC檢測(cè)性能
    3.4 本章小結(jié)
4 基于Fe_3O_4-AuNPs負(fù)載的金屬有機(jī)骨架納米片的比色傳感方法構(gòu)建及在抗生素檢測(cè)中的應(yīng)用
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料及儀器
        4.2.2 金屬有機(jī)骨架納米片的合成
        4.2.3 Fe_3O_4-AuNPs負(fù)載的金屬有機(jī)骨架納米片的合成
        4.2.4 金屬有機(jī)骨架納米片的表征
        4.2.5 二維Cu(HBTC)-1/Fe_3O_4-AuNPs的DNA熒光淬滅實(shí)驗(yàn)
        4.2.6 二維Cu(HBTC)-1/Fe_3O_4-AuNPs的類(lèi)過(guò)氧化物酶催化活性測(cè)定
        4.2.7 二維Cu(HBTC)- 1/Fe_3O_4-AuNPs類(lèi)過(guò)氧化物酶催化活性的調(diào)控
        4.2.8 體外毒性試驗(yàn)
        4.2.9 H_2O_2和葡萄糖的比色檢測(cè)
        4.2.10 SDM的檢測(cè)
        4.2.11 特異性與抗干擾性分析
        4.2.12 實(shí)際水體中SDM的檢測(cè)
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 金屬有機(jī)骨架納米片及其復(fù)合結(jié)構(gòu)的表征
        4.3.2 二維Cu(HBTC)-1/Fe_3O_4-AuNPs的類(lèi)過(guò)氧化物酶催化活性
        4.3.3 二維Cu(HBTC)-1/Fe_3O_4-AuNPs的類(lèi)過(guò)氧化物酶催化動(dòng)力學(xué)研究
        4.3.4 基于二維Cu(HBTC)-1/Fe_3O_4-AuNPs的比色傳感方法的構(gòu)建
        4.3.5 二維Cu(HBTC)-1/Fe_3O_4-AuNPs的細(xì)胞毒性及其在細(xì)胞中H_2O_2的檢測(cè)應(yīng)用
        4.3.6 二維Cu(HBTC)-1/Fe_3O_4-AuNPs的DNA吸附性能
        4.3.7 二維Cu(HBTC)-1/Fe_3O_4-AuNPs的類(lèi)過(guò)氧化物酶催化活性的調(diào)控及其機(jī)理研究
        4.3.8 SDM的比色檢測(cè)性能
    4.4 本章小結(jié)
5 基于金屬有機(jī)骨架/石墨烯復(fù)合材料固定化天然酶的比色傳感方法構(gòu)建及在抗生素檢測(cè)中的應(yīng)用
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)材料及儀器
        5.2.2 ZIF-8的制備
        5.2.3 ZIF-8和ZIF-8/GO包埋天然酶的制備
        5.2.4 ZIF-8/GO包埋多重天然酶的生物復(fù)合材料的制備
        5.2.5 包埋HRP生物復(fù)合材料的表征
        5.2.6 ZIF-8/GO包埋天然酶生物復(fù)合材料的過(guò)氧化物酶動(dòng)力學(xué)參數(shù)測(cè)定
        5.2.7 HRP@ZIF-8/GO生物復(fù)合材料的穩(wěn)定性測(cè)定
        5.2.8 HRP@ZIF-8/GO生物復(fù)合材料的過(guò)氧化物酶催化活性的調(diào)控
        5.2.9 HRP@ZIF-8/GO生物復(fù)合材料的比色檢測(cè)實(shí)驗(yàn)
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 ZIF-8/GO礦化HRP生物復(fù)合材料的表征
        5.3.2 HRP@ZIF-8/GO生物復(fù)合材料的過(guò)氧化物酶活性及動(dòng)力學(xué)研究
        5.3.3 HRP@ZIF-8/GO生物復(fù)合材料應(yīng)用于H_2O_2的檢測(cè)
        5.3.4 HRP@ZIF-8/GO生物復(fù)合材料的穩(wěn)定性研究
        5.3.5 HRP@ZIF-8/GO生物復(fù)合材料的pH穩(wěn)定性
        5.3.6 ZIF-8/GO復(fù)合材料仿生礦化天然酶技術(shù)的通用性研究
        5.3.7 基于核酸調(diào)控的HRP@ZIF-8/GO生物復(fù)合材料的過(guò)氧化物酶催化活性研究
        5.3.8 基于HRP@ZIF-8/GO生物復(fù)合材料構(gòu)建的比色生物傳感方法檢測(cè)抗生素
    5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介
攻讀博士學(xué)位期間科研項(xiàng)目及科研成果
致謝

(8)可用于DNA檢測(cè)的兩種有機(jī)半導(dǎo)體生物傳感器的設(shè)計(jì)與優(yōu)化(論文提綱范文)

摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 DNA生物傳感器的簡(jiǎn)介
        1.2.1 DNA生物傳感器的原理與分類(lèi)
        1.2.2 DNA生物傳感器的優(yōu)點(diǎn)及存在問(wèn)題
    1.3 有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管在生物傳感器方面的應(yīng)用
        1.3.1 OTFT的工作原理
        1.3.2 基于OTFT的各種生物傳感器的研究進(jìn)展
        1.3.2.1 DNA生物傳感器
        1.3.2.2 葡萄糖生物傳感器
        1.3.2.3 其他生物傳感器
        1.3.3 有機(jī)電化學(xué)晶體管的工作原理
        1.3.4 基于OECT的各種生物傳感器研究進(jìn)展
        1.3.4.1 DNA生物傳感器
        1.3.4.2 葡萄糖生物傳感器
        1.3.4.3 基于細(xì)胞的生物傳感器
        1.3.4.4 其他生物傳感器
    1.4 基于有機(jī)晶體管生物傳感器的發(fā)展前景
    1.5 本論文的研究?jī)?nèi)容
第二章 有機(jī)薄膜晶體管(OTFT)的原理、制備及測(cè)試方法
    2.1 OTFT的發(fā)展簡(jiǎn)述及應(yīng)用前景
    2.2 OTFT的結(jié)構(gòu)與性能介紹
        2.2.1 OTFT的基本結(jié)構(gòu)
        2.2.2 OTFT的電學(xué)性能參數(shù)
    2.3 OTFT的有機(jī)半導(dǎo)體材料
    2.4 OTFT的制備測(cè)試
    2.5 本章總結(jié)
第三章 用于DNA檢測(cè)的OTFT傳感器設(shè)計(jì)與優(yōu)化
    3.1 引言
    3.2 OTFT薄膜晶體管的制備
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)所用材料及過(guò)程
        3.2.2 ssDNA的感測(cè)原理
    3.3 ssDNA表面吸附及電流響應(yīng)
        3.3.1 去離子水對(duì)晶體管器件的影響
        3.3.2 ssDNA濃度對(duì)晶體管器件的影響
    3.4 有源層厚度對(duì)ssDNA檢測(cè)靈敏度的影響
    3.5 本章小結(jié)
第四章 用于DNA檢測(cè)的有機(jī)異質(zhì)結(jié)傳感器設(shè)計(jì)與優(yōu)化
    4.1 引言
    4.2 有機(jī)異質(zhì)結(jié)器件的制備過(guò)程
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)所用材料及過(guò)程
        4.2.2 有機(jī)異質(zhì)結(jié)對(duì)ssDNA的感測(cè)原理
    4.3 ssDNA表面吸附及電流響應(yīng)
        4.3.1 有機(jī)異質(zhì)結(jié)的導(dǎo)電性能驗(yàn)證
        4.3.2 ssDNA的表面吸附及電流響應(yīng)
        4.3.3 ssDNA濃度對(duì)異質(zhì)結(jié)器件的影響
    4.4 薄膜厚度對(duì)于ssDNA檢測(cè)靈敏度的影響
    4.5 傳感器穩(wěn)定性研究
    4.6 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 未來(lái)展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的相關(guān)科研成果
致謝

(9)鎳基葡萄糖生物敏感材料的合成與設(shè)計(jì)(論文提綱范文)

摘要
Abstract
1.緒論
    1.1 研究背景
    1.2 生物傳感器簡(jiǎn)介
        1.2.1 生物傳感器定義
        1.2.2 生物傳感器特性
        1.2.3 生物傳感器應(yīng)用與前景
    1.3 葡萄糖生物傳感器研究進(jìn)展
        1.3.1 酶類(lèi)葡萄糖生物傳感器
        1.3.2 非酶葡萄糖生物傳感器
    1.4 納米材料在葡萄糖生物傳感器中的應(yīng)用
        1.4.1 基于鉑的納米材料用于葡萄糖生物傳感器
        1.4.2 基于金的納米材料用于葡萄糖生物傳感器
        1.4.3 基于銅的納米材料用于葡萄糖生物傳感器
        1.4.4 基于鎳的納米材料用于葡萄糖生物傳感器
        1.4.5 石墨烯用于葡萄糖生物傳感器
    1.5 論文的研究目的和內(nèi)容
2.基于介孔NiO材料的葡萄糖生物敏感性能研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)材料
    2.3 實(shí)驗(yàn)方法
        2.3.1 硬模板法合成介孔NiO敏感材料
        2.3.2 材料表征
        2.3.3 生物傳感器電極制備及電化學(xué)測(cè)試
        2.3.4 人體血清樣品測(cè)試
    2.4 結(jié)果與討論
        2.4.1 介孔NiO材料的表征
        2.4.2 介孔NiO材料的葡萄糖敏感性能分析
        2.4.3 人體血清樣品測(cè)試
    2.5 本章小結(jié)
3.基于分級(jí)多孔NiCo_2O_4空心球材料的葡萄糖生物敏感性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)材料
    3.3 實(shí)驗(yàn)方法
        3.3.1 分級(jí)多孔NiCo_2O_4空心球的合成
        3.3.2 材料表征
        3.3.3 生物傳感器電極制備及電化學(xué)測(cè)試
        3.3.4 人體血清樣品測(cè)試
    3.4 結(jié)果與討論
        3.4.1 分級(jí)多孔NiCo_2O_4空心球的表征
        3.4.2 分級(jí)多孔NiCo_2O_4空心球的合成機(jī)理
        3.4.3 分級(jí)多孔NiCo_2O_4空心球的葡萄糖敏感性能分析
        3.4.4 人體血清樣品測(cè)試
    3.5 本章小結(jié)
4.基于三維鎳基氧化物/石墨烯復(fù)合材料的葡萄糖生物敏感性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)材料
    4.3 實(shí)驗(yàn)方法
        4.3.1 多種鎳基氧化物/石墨烯復(fù)合材料的合成
        4.3.2 材料表征
        4.3.3 生物傳感器電極制備及電化學(xué)測(cè)試
        4.3.4 人體血清樣品測(cè)試
    4.4 結(jié)果與討論
        4.4.1 3D NiO HS/rGO復(fù)合物的合成策略
        4.4.2 3D NiO HS/rGO復(fù)合物的表征
        4.4.3 3D NiO HS/rGO復(fù)合物的葡萄糖敏感性能分析
        4.4.4 3D NiCo_2O_4 HS/rGO復(fù)合物的葡萄糖敏感性能分析
        4.4.5 人體血清樣品測(cè)試
    4.5 本章小結(jié)
5.基于高活性Ni(OH)_2/NiO納米片材料的葡萄糖生物敏感性能研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)材料
    5.3 實(shí)驗(yàn)方法
        5.3.1 Ni(OH)_2/NiO納米片的合成
        5.3.2 材料表征
        5.3.3 生物傳感器電極制備及電化學(xué)測(cè)試
        5.3.4 人體血清樣品測(cè)試
    5.4 結(jié)果與討論
        5.4.1 Ni(OH)_2/NiO納米片的表征
        5.4.2 Ni(OH)_2/NiO納米片的葡萄糖敏感性能分析
        5.4.3 人體血清樣品測(cè)試
    5.5 本章小結(jié)
6.葡萄糖生物傳感器構(gòu)建策略的驗(yàn)證與推廣
    6.1 分級(jí)多孔NiCo_2O_4空心球用于比色法葡萄糖生物傳感器
        6.1.1 過(guò)氧化物擬酶活性研究
        6.1.2 比色法檢測(cè)H_2O_2
        6.1.3 比色法檢測(cè)葡萄糖
    6.2 微波活化Ni/TiO_2納米管陣列用于光電化學(xué)葡萄糖生物傳感器
        6.2.1 Ti~(3+)摻雜Ni/TiO_2 NTA電極的表征
        6.2.2 光電化學(xué)性能研究
        6.2.3 光電化學(xué)檢測(cè)葡萄糖
    6.3 3D NiCo_2O_4/rGO復(fù)合物用于H_2O_2檢測(cè)
        6.3.1 H_2O_2檢測(cè)
    6.4 本章小結(jié)
7.結(jié)論
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
致謝

(10)硅膠表面分子印跡聚合物及新型電化學(xué)發(fā)光生物傳感器在農(nóng)藥殘留分析中的應(yīng)用(論文提綱范文)

摘要
ABSTRACT
縮略詞表
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1 農(nóng)藥殘留概述
        1.1 農(nóng)藥殘留的形成及毒害
        1.2 有機(jī)磷農(nóng)藥的殘留現(xiàn)狀及檢測(cè)方法
        1.3 磺酰脲類(lèi)除草劑的殘留現(xiàn)狀及檢測(cè)方法
    2 分子印跡技術(shù)研究進(jìn)展
        2.1 分子印跡技術(shù)概述
        2.2 分子印跡技術(shù)的原理
        2.3 分子印跡技術(shù)的分類(lèi)
        2.4 分子印跡聚合物的制備方法
        2.5 表面分子印跡
        2.6 分子印跡聚合物制備的新進(jìn)展
        2.7 分子印跡聚合物的應(yīng)用
    3 電致化學(xué)發(fā)光生物傳感器及其應(yīng)用
        3.1 電致化學(xué)發(fā)光技術(shù)概況
        3.2 電致化學(xué)發(fā)光的主要體系
        3.3 生物傳感器概述
        3.4 電化學(xué)發(fā)光生物傳感器
    4 本論文的背景、研究目標(biāo)和主要研究?jī)?nèi)容
        4.1 選題背景
        4.2 研究目的
        4.3 主要研究?jī)?nèi)容
    參考文獻(xiàn)
第二章 基于硅膠表面的毒氟磷分子印跡聚合物的制備、吸附性能研究及應(yīng)用
    1 引言
    2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.1 試劑與儀器
        2.2 毒氟磷分子印跡聚合物的制備
        2.3 紅外光譜分析
        2.4 掃描電鏡分析
        2.5 聚合物的等溫吸附
        2.6 聚合物的吸附動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)
        2.7 選擇性吸附實(shí)驗(yàn)
        2.8 分子印跡固相萃取(MIP-SPE)小柱的制備及預(yù)處理
        2.9 分子印跡固相萃取小柱(MIP-SPE)在環(huán)境樣品前處理中的應(yīng)用
        2.10 環(huán)境樣品中毒氟磷殘留分析的傳統(tǒng)前處理方法
    3 結(jié)果與討論
        3.1 紅外光譜表征
        3.2 掃描電鏡分析
        3.3 不同印跡聚合物的吸附性能
        3.4 吸附介質(zhì)的影響
        3.5 吸附等溫線
        3.6 吸附動(dòng)力學(xué)
        3.7 選擇性吸附
        3.8 MIP-SPE在樣品前處理中的應(yīng)用
    4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第三章 基于硅膠表面的磺酰脲類(lèi)除草劑磁性分子印跡聚合物的制備、表征及應(yīng)用
    1 引言
    2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.1 試劑與儀器
        2.2 芐嘧磺隆分子印跡機(jī)理研究
        2.3 磁性印跡聚合物微球的制備
        2.4 印跡聚合物的表征
        2.5 聚合物吸附性能的考察
        2.6 磁性印跡聚合物對(duì)磺酰脲類(lèi)除草劑的分離與富集
        2.7 磁性固相萃取小柱(MIP-SPE)的制備及預(yù)處理
        2.8 磁性MP-SPE小柱在環(huán)境樣品前處理中的應(yīng)用
        2.9 C_(18)固相萃取柱應(yīng)用于樣品的前處理
        2.10 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析
    3 結(jié)果與討論
        3.1 芐嘧磺隆分子印跡機(jī)理研究
        3.2 芐嘧磺隆磁性印跡聚合物微球的制備
        3.3 印跡聚合物的表征
        3.4 聚合物的吸附性能研究
        3.5 MIP1在實(shí)際樣品前處理中的應(yīng)用
        3.6 磺酰脲類(lèi)除草劑的常規(guī)凈化方式
        3.7 MIP1的重復(fù)利用性能
    4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 基于納米材料的電化學(xué)發(fā)光生物傳感器的組裝及其在有機(jī)磷農(nóng)藥檢測(cè)中的應(yīng)用
    1 引言
    2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.1 試劑及儀器
        2.2 生物傳感器制備
        2.3 電化學(xué)發(fā)光檢測(cè)
        2.4 電化學(xué)檢測(cè)
        2.5 卷心菜中有機(jī)磷農(nóng)藥的測(cè)定
        2.6 卷心菜中有機(jī)磷農(nóng)藥的添加回收
    3 結(jié)果與討論
        3.1 電致化學(xué)發(fā)光生物傳感器的檢測(cè)機(jī)理
        3.2 電極表征
        3.3 AChE&ChOx復(fù)合酶生物傳感器制備條件的優(yōu)化
        3.4 ECL檢測(cè)條件的優(yōu)化
        3.5 傳感器對(duì)有機(jī)磷農(nóng)藥的響應(yīng)
        3.6 傳感器的選擇識(shí)別性
        3.7 酶生物傳感器的穩(wěn)定性及重現(xiàn)性
        3.8 酶生物傳感器的再生
        3.9 酶?jìng)鞲衅髟趯?shí)際樣品中有機(jī)磷農(nóng)藥檢測(cè)的應(yīng)用
    4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
全文結(jié)論
創(chuàng)新點(diǎn)
不足之處
攻讀博士期間發(fā)表的論文
致謝

四、葡萄糖生物傳感器在有機(jī)介質(zhì)中的特性研究(論文參考文獻(xiàn))

  • [1]非貴金屬摻雜氣凝膠的制備及其催化性能研究[D]. 譚嘯峰. 濟(jì)南大學(xué), 2021(02)
  • [2]基于導(dǎo)電聚合物的柔性電化學(xué)傳感器構(gòu)建與研究[D]. 宋璟瑤. 青島科技大學(xué), 2021(01)
  • [3]過(guò)渡金屬基納米電催化劑的設(shè)計(jì)及其電催化應(yīng)用[D]. 龍玲. 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué), 2021(09)
  • [4]面向唾液葡萄糖檢測(cè)的無(wú)酶電化學(xué)傳感器[D]. 陳鍵. 東南大學(xué), 2020(01)
  • [5]金屬氧化物納米結(jié)構(gòu)的制備及電化學(xué)葡萄糖傳感研究[D]. 冒偉偉. 浙江大學(xué), 2019(07)
  • [6]鎳基葡萄糖傳感材料的制備及其電化學(xué)性能研究[D]. 占天昱. 杭州電子科技大學(xué), 2019(01)
  • [7]基于石墨烯及金屬有機(jī)骨架材料的抗生素光學(xué)生物傳感方法研究[D]. 譚冰. 大連理工大學(xué), 2019(01)
  • [8]可用于DNA檢測(cè)的兩種有機(jī)半導(dǎo)體生物傳感器的設(shè)計(jì)與優(yōu)化[D]. 馮曉倩. 上海工程技術(shù)大學(xué), 2018(06)
  • [9]鎳基葡萄糖生物敏感材料的合成與設(shè)計(jì)[D]. 黃瑋. 海南大學(xué), 2017(05)
  • [10]硅膠表面分子印跡聚合物及新型電化學(xué)發(fā)光生物傳感器在農(nóng)藥殘留分析中的應(yīng)用[D]. 苗珊珊. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué), 2016(12)

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葡萄糖生物傳感器在有機(jī)介質(zhì)中的性能研究
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