论文摘要
介孔材料是指孔径大小在2～50 nm之间、可人为调控的一类特殊多孔材料。此外,介孔材料还具备表面积大、吸附能力强、传质速度快等特性,已在催化、分离、能源、材料等领域取得了广泛应用。本论文以十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为定向模板分子,先后合成出介孔SiO2和掺Al介孔SiO2,然后制备出两种化学修饰电极,并考察了它们在生物电化学中的应用情况。本论文主要工作如下:1、以CTAB为模板分子,正硅酸乙酯（TEOS）为硅源,在酸性条件下合成出介孔SiO2,利用扫描电镜和红外光谱进行了表征。通过直接混合技术,制备出介孔SiO2修饰碳糊电极。研究了尿酸在裸碳糊电极和介孔SiO2修饰碳糊电极上的电化学响应,发现介孔SiO2修饰碳糊电极对尿酸的氧化表现出很高的活性,显著提高尿酸的氧化信号。进一步研究了支持电解质种类、pH值、扫速、富集电位、富集时间等对尿酸氧化信号的影响,获得了最佳的测试条件,建立了一种测定尿酸的新方法。其线性范围为5.0×10-7～2.0×10-5 mol/L,检出限为8.0×10-8 mol/L,最后用于人血清中尿酸的检测,测定结果与酶比色法测定结果一致。2、以CTAB为模板剂,铝酸钠和TEOS为铝源和硅源,在碱性介质中,按文献合成出Si、Al摩尔比等于30的掺Al介孔SiO2 （用Al-MCM-41表示）,然后制成修饰碳糊电极。以K3[Fe（CN）6]为电化学探针,研究了介孔Al-MCM-41修饰电极和裸电极的电化学性能。在介孔Al-MCM-41修饰电极上,K3[Fe（CN）6]的氧化还原电流显著增加,并且氧化还原峰电位之差变小。研究了肾上腺素在不同支持电解质中的电化学行为。在0.01 mol/L HClO4中,表现为一个简单的电化学过程,但在pH 7.0的磷酸盐缓冲液中,表现为一个复杂的电化学耦合化学过程。通过比较发现,介孔Al-MCM-41修饰碳糊电极对肾上腺素的氧化有显著的催化效果,不仅明显降低其氧化过电位,而且显著增加其氧化峰电流。基于此,建立了一种电化学测定肾上腺素的新方法,其线性范围为8.0×10-7～1.0×10-4 mol/L,富集3 min后的检出限为3.0×10-8 mol/L,平行测定10次的相对标准偏差为5.8%。最后,将此新方法用于尿液中肾上腺素的测定,加标回收率在97%～102%。