PtNPs/MWNTs修饰的玻碳电极对叶酸的电化学检测

论文摘要

叶酸是由喋啶,对氨基苯甲酸和谷氨酸残基组成的一种水溶性B族维生素,亦称为维生素BC或维生素M。叶酸作为维生素,是维持生物体正常生命过程所必需的一类有机化合物。叶酸在生命活动中作为一种辅酶,对机体细胞生长和繁殖,帮助蛋白质的代谢有重要作用,是制造红血球不可缺少的物质。并与维生素B12共同促进红细胞的生成和成熟。孕妇缺少叶酸会导致新生儿神经管畸形,并有可能产生无脑儿。叶酸在人体中不能合成,主要通过食物获得。人体对叶酸的的需求量很少,但是不可或缺。进年来,由于叶酸对人体健康的重要性,叶酸逐渐成为医学、生物学和化学研究的热点。叶酸在天然样品中的含量很低,组成复杂,稳定性差,对研究者来说是个挑战。电化学在测定中不需要分离提纯的,可以直接测定的优点,受到很多分析工作者的追捧。本文研究了叶酸（Folic acid, FA）在铂纳米颗粒/多壁碳纳米管修饰玻碳电极（PtNPs/MWNTs/GCE）上的电化学行为。修饰电极结合了铂纳米颗粒极好的催化活性和多壁碳纳米管大的比表面积、良好的电子传递性能的特性。应用透射电子显微镜对MWNTs和PtNPs/MWNTs进行了表征,发现PtNPs很好的附着在MWNTs上,并且分散效果好。实验采用循环伏安法（CV）,结果表明,在pH=6.60的磷酸盐缓冲溶液中,叶酸在+0.95 V出现一个不可逆的还原峰,表明PtNPs/MWNTs/GCE对叶酸具有良好的电催化作用。测定了叶酸在PtNPs/MWNTs修饰玻碳电极的有效表面积为0.136 cm2,电子转移系数α为0.845,对电解质溶液,多壁碳纳米管用量,铂纳米颗粒用量,扫描速率,溶液pH值等实验条件进行了优化。在最优条件下,采用差分脉冲法（DPV）,测得还原峰电流与叶酸浓度在2.0×10-71.0×10-4mol/L成线性,线性相关系数R=0.997,检出限为5.01×10-8mol/L。运用此修饰电极对市售叶酸片、菠菜、牛奶中的叶酸进行了定量测试,所测样品的RSD为3.215.41%,加标回收率为95.7105.9%。PtNPs/MWNTs修饰的玻碳电极成功应用于实际样品的测定。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 图表目录
• 第一章 绪论
• 1.1 纳米材料的概述
• 1.1.1 纳米材料的概念
• 1.1.2 纳米材料的物理性质
• 1.1.2.1 表面效应
• 1.1.2.2 小尺寸效应
• 1.1.2.3 量子尺寸效应
• 1.1.2.4 宏观量子隧道效应
• 1.2 纳米颗粒的概述
• 1.2.1 纳米颗粒的概念
• 1.2.2 纳米颗粒种类
• 1.2.3 纳米颗粒在电化学中的应用
• 1.2.3.1 电化学生物传感器
• 1.2.3.2 直接作为电极修饰物
• 1.3 碳纳米管的概述
• 1.3.1 碳纳米管的发现
• 1.3.2 碳纳米管的分类
• 1.3.3 碳纳米管的结构
• 1.3.4 纳米碳管修饰电极的制备方法
• 1.3.5 碳纳米管在在生物小分子研究中的应用的应用
• 1.4 纳米材料的表征
• 1.4.1 扫描电子显微镜法
• 1.4.2 透射电子显微镜法
• 1.4.3 扫描探针显微镜法
• 1.4.4 热重分析法
• 1.4.5 X 射线衍射分析法
• 1.4.6 拉曼光谱法
• 1.5 叶酸的概述
• 1.5.1 叶酸的测定方法
• 1.5.1.1 电化学方法
• 1.5.1.2 色谱法
• 1.5.1.3 微生物法
• 1.5.1.4 荧光分析法
• 1.5.1.5 紫外分光光度法
• 1.5.1.6 化学发光法
• 1.5.1.7 其他化学方法
• 1.6 本论文立题意义
• 第二章 PTNPs/MWNTs 修饰的玻碳电极对叶酸的电化学检测
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 主要仪器与试剂
• 2.2.2 实验方法
• 2.2.2.1 铂纳米颗粒的制备
• 2.2.2.2 PtNPs/MWNTs/GCE 的制备
• 2.2.2.3 电化学检测
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 PtNPs/MWNTs/GCE 的表征
• 2.3.2 不同修饰电极的电化学行为
• 2.3.2.1 不同修饰电极的循环伏安行为
• 2.3.2.2 电极的有效面积
• 2.3.2.3 叶酸在不同电极上的循环伏安行为
• 2.3.3 实验条件的优化
• 2.3.3.1 支持电解质的选择
• 2.3.3.2 多壁碳纳米管用量的选择
• 2.3.3.3 铂纳米颗粒用量的选择
• 2.3.3.4 扫描速率的选择
• 2.3.3.5 缓冲液pH 值的选择
• 2.3.4 扫描速率对叶酸还原峰电流的影响
• 2.3.5 电荷转移系数α
• 2.3.6 缓冲液pH 值对叶酸电化学行为的影响
• 2.3.7 分析表征
• 2.3.8 干扰因素的测定
• 2.3.9 叶酸实际样品的测定
• 2.3.10 催化机理
• 2.4 结论
• 第三章 结论与展望
• 3.1 结论
• 3.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文及参加科研情况