论文摘要
基于酶生物电化学的传感器因灵敏度高、专一性强、分析速度快等诸多优点而成为近年来的研究热点。纳米材料由于具有比表面积大、催化效率高、吸附能力强等特殊性质,在电化学领域中被广泛应用。最近,钛酸盐纳米材料由于其良好的生物相容性、化学和热稳定性、机械强度高等优点,引起了电化学研究者的关注。但是钛酸盐纳米材料的导电性相对较差,不利于其在电化学领域中的应用。本课题采用水热法制备钛酸盐纳米带(Titanate Nanobelts, TNBs),并在此基础上制备三种钛酸盐纳米带复合材料。并采用UV-vis、FT-IR、XRD、TEM等对其进行结构及形貌表征。再采用循环伏安法和计时电流法对上述三种复合材料制备的修饰电极进行电化学生物传感器性能研究。实验结果表明,TNBs化学结构为NaxH2-xTi3O7,长度大约在100-200 nm,宽度为50-70 nm,其表面光滑。金纳米颗粒均匀修饰到TNBs表面,颗粒直径为5-7 nm。银纳米颗粒均匀掺杂到TNBs表面,颗粒直径为3-5 nm。电化学生物传感器性能研究结果表明,TNBs能为电子从葡萄糖氧化酶反应活性中心到电极表面之间提供一个快速通道,而经过表面处理的TNBs导电性更强,能负载更多的葡萄糖氧化酶,因此修饰电极的电化学性能也更优异。经过金纳米颗粒修饰后的TNBs电极也展示出良好的电化学性能。葡萄糖氧化酶在经过银纳米颗粒掺杂后TNBs上有最强还原电流,其所修饰电极的电化学性能均与银纳米颗粒的密度成正比。银纳米颗粒能促进该反应的进行。并且三种GOx修饰电极都能对葡萄糖进行快速响应。
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