碳納米管在葡萄糖生物傳感器中的應用.pdf

1、碳納米管以其特有的機械強度、高比表面積、快速電子傳遞效應和化學穩(wěn)定性，成為各學科領域研究熱點之一。近年來碳納米管因為獨特的電子結構使其被廣泛地應用于電化學生物傳感器。碳納米管修飾電極不僅可以提高電子傳遞速度，而且由于其比表面積大能夠作為一種優(yōu)良的催化劑載體。 本文采用多壁碳納米管為研究對象，以擴展多壁碳納米管在生物電化學傳感器領域中的應用為目的分成三部分開展了研究。第一部分探討了多壁碳納米管在金電極上的共價固定及其構成的葡萄糖生

2、物傳感器的電化學行為：先在金電極上自組裝一層巰基乙氨，將除雜、羧基化后的多壁碳納米管(MWNTs)溶液滴在該電極表面上可獲得Au/MWNTs修飾電極。通過電化學沉積納米鉑(Pt)在CNT電極上構建一種新型的復合材料修飾電極。并用掃描電鏡對該復合材料進行了表征。實驗表明高分散具有較大比表面積的納米MWNTs/Pt修飾電極對H2O2的氧化呈現良好的電催化作用。以MWNTs/Pt為基底，通過納米金吸附葡萄糖氧化酶制成葡萄糖生物傳感器，該傳感器

3、的靈敏度高，線性范圍寬并且保持良好的穩(wěn)定性。第二部分探討了胺基團修飾碳納米管。利用多聚賴氨酸對碳納米管進行改性，再利用戊二醛的交聯作用固定葡萄糖氧化酶，這樣一種酶分子的固定方法可以增加固定的分子數量，從而增強反應信號。Nafion是一種全氟化的磺酸酯聚合電解質，能夠很好地溶解碳納米管。我們將修飾葡萄糖氧化酶的碳納米管和Nafion混合均勻，然后涂在鉑納米顆粒修飾的金電極上成功制備成葡萄糖生物傳感器。實驗結果表明該傳感器具有響應時間短、靈

4、敏度高、穩(wěn)定性好等特點。第三部分探討了以多聚賴氨酸（polylysine)包埋碳納米管和葡萄糖氧化酶制備葡萄糖生物傳感器。多聚賴氨酸(Polylysine)對蛋白有較強的吸附能力和保持蛋白結構不變的能力。將碳納米管和葡萄糖氧化酶加入多聚賴氨酸溶液中，充分混合超聲30min然后在鉑電極上涂一層膜制成葡萄糖生物傳感器。實驗表明，碳納米管可以提高酶的催化活性，使酶電極的電流響應靈敏度得到顯著的提高。用該電極檢測葡萄糖有很好的電流響應和較低的檢