色氨酸电化学传感器的制备及其性能研究

论文摘要

基于电化学法在玻碳电极表面构建聚对氨基苯磺酸、纳米氧化硅和金纳米颗粒修饰层,采用显微技术和电化学技术考察了纳米修饰层的形貌及电化学性能。以色氨酸为目标分析物,研究了其在聚对氨基苯磺酸纳米膜、氧化硅纳米膜以及金纳米颗粒三种修饰电极上的电化学行为,实现了实际样品中色氨酸的准确测定。主要研究内容如下:1.在5.0×10-3 mol /L对氨基苯磺酸磷酸缓冲溶液中,采用伏安法在-1.50 V - 2.00 V循环扫描制备聚对氨基苯磺酸纳米膜修饰玻碳电极[Poly（p-ABSA）/GCE],以铁氰化钾为探针,考察了聚合物膜修饰电极的电化学性能,结果表明其电荷传递电阻小于裸玻碳电极。采用循环伏安法和线性扫描伏安法研究了色氨酸在该修饰电极上的电化学行为,结果表明,该膜修饰电极对色氨酸有良好的增敏作用,其氧化峰峰电流明显大于在裸玻碳电极上的氧化峰峰电流。在最佳条件下,氧化峰峰电流与色氨酸浓度分别在1. 0×10- 7～1. 0×10- 6 mol /L和2.0×10- 6～1.0×10- 5 mol/L之间呈线性关系,检出限为8. 0×10- 8 mol /L。考察其它17种氨基酸对色氨酸测定的干扰情况,发现在10倍于色氨酸浓度时无明显干扰。将此法用于口服液中色氨酸的测定,结果令人满意。2.以四乙氧基硅烷（TEOS）为硅源,在-2.0 V电位条件下,通过电化学方法调节电极表面微区呈强碱性,促进硅氧烷水解制备氧化硅纳米薄膜修饰玻碳电极.采用X射线衍射,扫描电子显微镜和多种电化学方法考察了该纳米氧化硅膜修饰电极的结构及其电化学性能。研究了色氨酸在该修饰电极上的电化学行为,结果表明,该修饰电极对色氨酸（Trp）有良好的电催化作用,与裸玻碳电极相比,使Trp氧化峰峰电位负位移了40 mV,且氧化峰峰电流显著增大。在最佳条件下,氧化峰峰电流与色氨酸浓度分别在1.0×10- 7～1.0×10- 6 mol/L和1.0×10-6～1. 0×10- 5 mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为5.0×10- 8mol /L。3.用恒电位沉积法制备了金纳米颗粒修饰玻碳电极（nano-Gold/GCE）,应用扫描电子显微镜和多种电化学方法,研究了该修饰电极的表面形貌及其电化学性能。采用循环伏安法和差分脉冲伏安法研究了色氨酸在该修饰电极上的电化学行为,结果表明,在表面活性剂十二烷基苯磺酸钠存在下,该电极对色氨酸（Trp）有良好的富集性能,与裸玻碳电极相比,色氨酸在该修饰电极上的氧化峰峰电位负位移50 mV,,氧化峰峰电流明显增加。在最佳条件下,氧化峰峰电流与色氨酸浓度在9.0×10–8～5.0×10- 5 mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为8.0×10– 8 mol / L-1。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 色氨酸的理化性质
• 1.2 色氨酸的应用
• 1.2.1 色氨酸在医学中的应用
• 1.2.2 色氨酸在食品工业中的应用
• 1.2.3 色氨酸在饲料工业中的应用
• 1.3 色氨酸的分离分析方法概述
• 1.3.1 分光光度法
• 1.3.2 荧光光谱法
• 1.3.3 高效液相色谱法
• 1.3.4 毛细管电泳法
• 1.3.5 流动注射化学发光法
• 1.3.6 电化学法
• 1.4 本论文的研究意义
• 第二章 聚对氨基苯磺酸膜修饰电极的电聚合制备及在色氨酸检测中的应用研究
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 仪器与试剂
• 2.2.2 Poly（p-ABSA）/GCE 的制备
• 2.2.3 实验方法
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 电聚合制备Poly（p-ABSA）/GCE
• 2.3.2 聚对氨基苯磺酸膜的表征
• 2.3.3 Poly（p-ABSA）/GCE 电化学性能研究
• 2.3.4 Trp 在Poly（p-ABSA）/GCE 上的伏安行为
• 2.3.5 p-ABSA 溶液pH 值对Trp 氧化峰峰电流的影响
• 2.3.6 膜厚对Trp 氧化峰峰电流的影响
• 2.3.7 富集电位和富集时间对Trp 氧化峰峰电流的影响
• 2.3.8 pH 值对Trp 氧化峰电流的影响
• 2.3.9 扫描速度对Trp 氧化峰电流的影响
• 2.3.10 干扰及重现性
• 2.3.11 测定Trp
• 2.3.12 分析应用
• 2纳米膜修饰电极测定色氨酸'>第三章 电沉积SiO₂纳米膜修饰电极测定色氨酸
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 仪器与试剂
• 2/GCE 的制备'>3.2.2 nano-SiO₂/GCE 的制备
• 3.2.3 实验方法
• 3.3 结果与讨论
• 2 膜的结构表征'>3.3.1 纳米SiO₂膜的结构表征
• 2/GCE 的电化学性能表征'>3.3.2 nano-SiO₂/GCE 的电化学性能表征
• 2/GCE 上的电化学行为'>3.3.3 Trp 在nano-SiO₂/GCE 上的电化学行为
• 3.3.4 TEOS 含量对Trp 氧化峰峰电流的影响
• 3.3.5 电沉积时间对Trp 氧化峰电流的影响
• 3.3.6 富集电位和富集时间对Trp 氧化峰电流的影响
• 3.3.7 pH 值对Trp 氧化峰峰电流的影响
• 3.3.8 扫描速度对Trp 氧化峰峰电流的影响
• 3.3.9 干扰及重现性
• 3.3.10 测定Trp
• 3.3.11 分析应用
• 第四章 SDBS 存在下色氨酸在金纳米颗粒修饰电极上的电化学行为研究
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 仪器与试剂
• 4.2.2 Nano-Gold/GCE 的制备
• 4.2.3 实验方案
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 Nano-Gold /GCE 的表面形貌表征
• 4.3.2 Nano-Gold/GCE 的电化学性能表征
• 4.3.3 Trp 的伏安行为
• 4 浓度对Trp 氧化峰电流的影响'>4.3.4 HAuCl₄ 浓度对Trp 氧化峰电流的影响
• 4.3.5 沉积时间对Trp 氧化峰电流的影响
• 4.3.6 溶液中SDBS 浓度对Trp 氧化峰电流的影响
• 4.3.7 富集电位和富集时间对Trp 氧化峰电流的影响
• 4.3.8 溶液pH 值对Trp 氧化峰电流的影响
• 4.3.9 扫描速度对Trp 氧化峰峰电流的影响
• 4.3.10 干扰及重现性
• 4.3.11 Trp 的测定
• 4.3.12 样品分析
• 全文总结
• 参考文献
• 致谢
• 附录A 攻读硕士学位期间发表的论文目录