1、納米材料是近幾年最受關(guān)注的新材料之一，以其高表面活性，特殊的尺寸效應(yīng)、光電效應(yīng)、催化效應(yīng)等以及廣闊的應(yīng)用前景成為當(dāng)今熱點(diǎn)研究領(lǐng)域之一。當(dāng)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)單元小到納米量級(jí)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生特異的表面效應(yīng)、體積效應(yīng)和量子效應(yīng)，其電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)和化學(xué)性質(zhì)也相應(yīng)地發(fā)生顯著的變化，呈現(xiàn)出常規(guī)材料不具備的優(yōu)越性能。因此納米微粒在催化、電子材料、微器件、增強(qiáng)材料及傳感器材料等方面有著廣闊的應(yīng)用前景。 本論文工作主要集中在電分析化學(xué)中最活躍的研究領(lǐng)域-基于

2、新型納米材料電化學(xué)傳感器的研制：將新型納米材料引入生物傳感器，通過采用電化學(xué)修飾等技術(shù)手段對(duì)納米材料進(jìn)行功能化設(shè)計(jì)，將血紅蛋白嫁接到其表面，將其應(yīng)用于實(shí)際樣品的檢測(cè)，為生命科學(xué)及其相關(guān)領(lǐng)域的研究提供新的分析方法，努力實(shí)現(xiàn)將納米技術(shù)、電分析化學(xué)和生命科學(xué)三者結(jié)合。圍繞這一課題，本論文開展了一下幾個(gè)方面的工作： 首先，制備了尺寸均一的SiO<,2>納米粒子，并將其用于固定血紅蛋白(Hb)。以對(duì)苯二酚為電子媒介體，制得H<,2>O<,

3、2>生物傳感器?？疾炝藢?duì)苯二酚、pH、工作電壓對(duì)傳感器測(cè)：H<,2>O<,2>的影響。結(jié)果表明，該傳感器的線性范圍為6.25×10<'-7>～1.63×10<'-4>mol/L，檢出限為1.8×10<'-7>mol/L，達(dá)到95％的穩(wěn)態(tài)電流所用時(shí)間少于10s。該傳感器的米氏常數(shù)為7.5×10<'-4>mol/L，表明固定的Hb對(duì)H<,2>O<,2>具有很高的親和能力。 其次，通過血紅蛋白的直接電子傳遞發(fā)展了一種新型、可更新的無(wú)試

4、劑過氧化氫生物傳感器，并用電化學(xué)方法研究了納米碳包鐵修飾玻碳電極固定的血紅蛋白的直接電化學(xué)。在2.5×10<'-3>mol/L，pH7.0的PBS緩沖溶液中固定化Hb顯示了一對(duì)穩(wěn)定的氧化還原峰，它對(duì)H<,2>O<2>的還原具有非常好的電催化響應(yīng)，線性范圍為：3.1×10<'-6>～4.0×10<'-3>mol/L，檢測(cè)限為1.2×10<'-6>mol/L(S/N=3)。 最后，將血紅蛋白固定在天然高分子殼聚糖包裹碳包鐵的磁性納米

5、微球修飾的玻碳電極上，制備了一種新型的H<,2>O<,2>傳感器。電化學(xué)交流阻抗和循環(huán)伏安法實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Hb在修飾電極表面能保持較好的生物活性，有效穩(wěn)定地增加了電子轉(zhuǎn)移的速率。電化學(xué)研究表明該修飾電極對(duì)H202有良好的電催化還原作用，在pH=7.0，5.2×10<'-5>～2.3×10<'-5>mol/L．濃度范圍內(nèi)，H<,2>O<,2>的還原峰電流與其濃度呈良好線性關(guān)系，檢出限為8.7×10<'-6>mol/L。此外，該修飾電極有著