基于硫化鋅及其復合納米材料的生物電化學傳感器研究.pdf

1、生物傳感器是在化學傳感器的基礎上發(fā)展起來的，也是電化學分析和生物技術研究最為活躍的領域之一。生物傳感器具有靈敏度高、準確度高、選擇性好、檢測限低、價格低廉、穩(wěn)定性好、能在復雜的體系中進行快速在線連續(xù)監(jiān)測等特點，能廣泛應用于基礎研究、生物、化學和診斷、化學分析、環(huán)境監(jiān)控與保護等領域。電極和固定的酶之間直接電子轉移的電化學生物傳感器被廣泛的研究。由于酶的活性位點深深地嵌入了絕緣性不導電的蛋白殼里面從而增加了活性位點和電極表面的距離，因此酶的

2、直接電子轉移(DET)在裸電極上很難實現。利用納米材料如金屬、碳納米管、量子點等修飾到電極的表面，可以有效的固定生物分子，并促進其氧化還原中心與電極之間的直接電子轉移，大幅提高固定化酶的催化活性，增加電極的電流響應靈敏度，改進生物傳感器的抗干擾性能，提高信噪比。
　　 本論文主要包括以下兩個部分的工作:
　　 第一部分:采用電化學沉積法在氧化銦錫(ITO)透明導電玻璃上沉積硫化鋅納米顆粒，然后用掃描電鏡(SEM)、電化學

3、阻抗(EIS)和循環(huán)伏安(CV)表征合成的ZnS納米顆粒，利用溶膠-凝膠的方法將葡萄糖氧化酶(GOD)固定到修飾電極的表面，比較了GOD-SG/ZnS/ITO和GOD-SG/CdS/ITO兩種修飾電極的電化學行為和對葡萄糖的催化性能。結果表明基于ZnS的酶修飾電極具有較高的靈敏度，對葡萄糖響應的線性范圍為0.2-5.5mM，米氏常數Km為3.8。ZnS可以有用來替代高毒性的CdE，是一種較好的制備生物傳感器的納米材料。
　　 第

4、二部分:我們利用電化學沉積的方法制備了Au-ZnS核殼結構。金納米顆粒(AuNPs)首先沉積到ITO玻璃的表面，然后ZnS（殼）再通過電沉積的方法修飾到AuNPs(核)。利用溶膠凝膠的技術把葡萄糖氧化酶(GOD)固定到修飾ZnS/AuNPs/ITO電極表面。用掃描電鏡(SEM)，電化學阻抗(EIS)和循環(huán)伏安(CV)表征ZnS/AuNPs復合納米顆粒。結果表明，ZnS-AuNPs存在協同效應使得固定在ZnS/AuNPs修飾電極上的GOD