基于金纳米结构的光谱探针在传感器中的应用

近年来,金纳米结构因为具有高比表面积、表面易于修饰、优良的生物相容性以及表面等离子体共振等独特性质而备受研究者们的青睐,基于金纳米结构独特的光学特性,可以作为优良的光学探针应用于化学和生物传感。为了更好的了解金纳米结构在现代科学中的重要作用,总结金纳米结构在传感器中的应用十分必要,因此本文主要综述了近几年金纳米结构作为光学探针在生物和化学传感方面的应用,并对金纳米结构未来的发展前景进行了展望。     

基于纳米金的汞离子传感器研究进展

综述了近年来基于纳米金的Hg2+传感器研究进展,包括比色法、荧光法、电化学法和表面增强拉曼散射(SERS)法,详述了各种传感器的机理及优缺点,并对未来的挑战和发展机遇进行了展望。     

Au/MoS2纳米复合材料构建的抗坏血酸电化学传感器的研究

本文先以硫代乙酰胺、二水钼酸钠为原料,采用水热法合成MoS_2纳米材料,然后在常温磁力搅拌条件下,用抗坏血酸(AA)将HAuCl_4还原为Au纳米粒子,并吸附到MoS_2纳米材料上,从而得到Au/MoS_2纳米复合材料。采用FESEM、XRD等手段对Au/MoS_2纳米复合材料进行表征。基于Au/MoS_2纳米复合材料修饰的玻碳电极(GCE)构建了AA电化学传感器。采用循环伏安法研究了AA的电化学行为。采用i-t曲线研究了该传感器的性能,包括检测电位、pH值,并确定了检测AA的最佳实验条件。在最佳实验条件下,AA的线性范围为0.022 59～17.22 mmol/L,检测限(S/N=3)为0.003 392 mmol/L。     

基于金纳米颗粒修饰二氧化硅纳米花的生物传感器构建及应用

利用褶皱状二氧化硅纳米花(SiO₂ NFs),通过原位还原法制备分散的金纳米颗粒修饰的氨基二氧化硅复合材料(Au@NH₂-SiO₂ NFs)。利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)和元素分析(elemental mapping)对Au@NH₂-SiO₂ NFs纳米材料进行表征。基于Au@NH₂-SiO₂ NFs构建AChE/Au@NH₂-SiO₂ NFs/GCE生物传感器。选择马拉硫磷和毒死蜱两种有机磷农药为代表,考察生物传感器的检测性能,其中马拉硫磷的检测范围是(1.00×10^-11)～(1.00×10^-5) mol/L,检测限为2.92×10^-12 mol/L;毒死蜱的检测范围是(1.00×10^-13)～(1.00×...     

一种基于多层金纳米颗粒的铵离子电化学传感器的研究

研究了使用通过硫醇化学连接在金电极表面上的金纳米颗粒(AuNP)的多层以制备基于丙氨酸脱氢酶(AlaDH)的铵(NH_4~+)离子生物传感器。在没有AuNP的情况下,尽管观察到电流响应较高,NH_4~+离子生物传感器没有表现出任何良好的线性响应范围。这项工作表明,加入AuNPs可以导致更高的NH_4~+离子浓度的检测,而不需要稀释高NH_4~+离子浓度样品,反应速度快。     

金纳米复合材料的光电化学传感器及其应用

光电化学(photoelectrochemical,PEC)传感器以光作为激发信号,通过电化学、生物识别等手段可定量分析待测物与光电流之间的关系。金纳米复合材料构建的传感体系相比于单独材料,因其优良的导电性和局域表面等离子体共振(LSPR)性,光电转换效率和光响应明显提高。总结了光电化学传感器的机理和应用,综述了以金纳米复合材料构建的传感体系及其光电响应分析与应用。     

空心四足体金纳米结构的吸收光谱研究

形貌对纳米结构材料的性质有很大的影响,所以制备各种新形貌在纳米材料领域也是很重要的一个方向。金是一种很有用的电子器件材料,它的很多形貌已经被制备出来,但是空心四足体金纳米结构材料到目前还很少被制备出来过。四足体纳米结构是指有一个中心,然后从中心出发有四支臂分别指向四个方向,犹如甲烷的分子结构。该篇论文报道了以氧化锌四足体为模板,HAuCl4为原料,抗坏血酸为还原剂,制备出空心四足体金纳米结构材料。通过对样品在各生长阶段的吸收光谱研究,确认及生长机理。     

基于普鲁士蓝/聚多巴胺/纳米金纳米粒子构建的电流型免疫传感器

首先制备普鲁士蓝纳米粒子(PB),通过利用多巴胺(DA)自氧化聚合形成聚多巴胺膜(Dopa)的特性,在PB纳米粒子表面包覆成膜,有效增加PB的稳定性,并在氯金酸溶液中原位还原沉积金纳米粒子,利用纳米金固定化甲胎蛋白抗体(anti-AFP),制得灵敏度高和稳定性好的无标记免疫传感器。采用透射电子显微镜(TEM)对纳米粒子进行表征,采用循环伏安法(CV)和交流阻抗法(EIS)考察修饰电极的电化学特性,实验结果表明,PB-Dopa-Au纳米粒子修饰的电极在实验过程中呈现出良好的氧化还原活性,对甲胎蛋白的检测范围为0.02~80 ng/mL检出限为0.01ng/mL。     

基于金属材料和石墨烯修饰电化学传感器检测抗坏血酸

抗坏血酸(AA)也被称为VC、维生素C,作为水溶性还原性维生素,广泛存在于植物、动物和人体内,对新陈代谢过程至关重要.是维持机体正常生理功能的重要维生素之一,抗坏血酸(AA)的缺乏或失调与许多疾病相关但人体不能自身合成,只能从外界摄取,因此,开发设计一种可以检测低浓度抗坏血酸的方法具有重要的理论价值和应用价值.本文综述...     

纳米碳/纳米金葡萄糖生物传感器的制备及其影响机制

研究碳基纳米材料与纳米金(GNPs)颗粒的组合方式对葡萄糖(GLU)催化检测性能的影响。以离子液体(IL)作为导电性质的粘合剂,将碳基材料粘合在电极表面,并电沉积纳米金颗粒,制备成修饰电极。通过改变碳基种类(多壁碳纳米管(MWCNTs)、单壁碳纳米管(SWCNTs)、单壁碳纳米角(SWCNHs)、羧化石墨烯(C-GR))制备多种纳米碳修饰电极,对葡萄糖进行电化学检测和优化。实验发现,碳基材料性质影响葡萄糖传感器的灵敏度。其催化效果是MWCNTsSWCNTsC-GRSWCNHs,结果显示纳米材料电子加速通道对其催化性能起关键作用,碳基修饰层上电沉积的单层纳米金对葡萄糖的检测灵敏。通过SEM表征发现,相比于裸玻碳电极(GCE),纳米碳管上电沉积的纳米金颗粒尺寸更微小,且分散在碳纳米管上。组合有利于碳基与纳米金颗粒催化效应的发挥。制备了一种高灵敏无酶葡萄糖传感器,并尝试用于实际血清加标回收检测。     

电化学原位合成纳米多孔金用于乙醇传感器

利用化学方法在金电极的表面原位合成纳米多孔金,将乙醇脱氢酶固定在电极表面制成乙醇传感器。讨论了Nafion膜、扫描速度以及体系p H的影响。     

抗坏血酸提高纳米四氧化三铁稳定性研究

利用抗坏血酸对磁性纳米四氧化三铁进行修饰,制备出能对酸性体系稳定的磁性材料,通过傅立叶变换红外光谱和热重分析对制备的Fe3 O4-AA(抗坏血酸)复合材料进行了表征,实验结果表明抗坏血酸能对纳米Fe3 O4颗粒有较好的结合能力,从而提高了纳米Fe3 O4的稳定性,这对于制备耐酸性纳米四氧化三铁具有重要意义.     

基于掺杂纳米金的聚对氨基苯硫酚分子印迹传感器测定苦参碱

目的：以分子印迹聚合物技术研究一种快速、准确检测农药苦参碱的方法。方法：以苦参碱为模板分子,对氨基苯硫酚为功能单体,以纳米金为修饰材料,在pH=6柠檬酸-磷酸氢二钠溶液中,用电化学还原法修饰玻碳电极,电聚合形成掺杂纳米金的聚对氨基苯硫酚分子印迹聚合膜,制备了苦参碱分子印迹电化学传感器,并研究了该传感器检测时的洗脱和吸附条件,以及方法的分析性能。结果：将分子印迹传感器在乙醇-醋酸(体积比9∶1)溶液中浸泡3 min,然后置于样品溶液中吸附5 min,选用5 mmol/L K3Fe(CN)6的氯化钾溶液为表征溶液,采用循环伏安法测定峰电流。在最佳条件下,苦参碱浓度在2.0×10-6～5.0×10^-6μg/mL范围内线性关系良好,检出限为3.3×10^-8μg/mL,相对标准偏差不大于3.0%。结论：用该分子印迹传感器检测苦参碱性能好,方法简单,线性关系好,精密度好、准确度高。     

基于金纳米粒子的适配体传感器比色检测牛奶中氨苄西林残留

本文构建一种基于金纳米粒子的比色适配体传感器,并利用紫外-可见分光光度计和智能手机实现了对牛奶中氨苄西林快速、灵敏的检测.在优化的实验条件下,两种信号输出方式(吸光度和RGB信号)的线性范围分别20nmol/L～10μmol/L和50nmol/L～10μmol/L,检测限分别为10 nmol/L和20 nmol/L.此...     

基于Pt-HNTs-GE纳米复合材料电化学传感器构置研究

不同纳米及其复合材料构置的电化学传感器以其突出的分析性能,受到研究者越来越多的关注。以埃洛石纳米管(HNTs)和石墨烯(GE)为载体,采用层层组装的方法,构置了以Pt/GE/HNTs纳米复合材料为基础的,无酶电化学传感器,对其电催化行为进行了探讨,创建了葡萄糖测定的电分析新方法。研究表明,对葡萄糖的催化氧化峰电位为0.35 V,峰电流与葡萄糖浓度在3.0×10~(-7)～5.7×10~(-3)mol·L~(-1)时线性关系良好,检出限:1.0×10~(-7) mol·L~(-1) (S/N=3);具有更宽的线性范围和更低的检出限。     

酸碱度对金纳米结构形貌的调控及其机理研究

本文通过调节环境pH酸碱度改变聚电解质膜中氨基基团的键合状态,以控制聚电解质膜表面金纳米粒子的原位还原与自组装过程中的聚集行为,发现当聚电解质膜经pH为5.40的去离子水处理后可在其表面制备出片状金纳米结构;经pH为0.65的强酸溶液处理后,可在膜表面制备出树枝状的金纳米结构,且尺寸比pH为5.40条件下增大一倍;经pH为12.77的强碱溶液处理后,金纳米粒子的聚集状态发生改变,形成了球形纳米结构;对金纳米粒子形貌的调控机理进行了初步探讨.     

基于L-半胱氨酸/壳聚糖修饰的L-抗坏血酸电化学传感器的研究

通过将壳聚糖和L-半胱氨酸修饰到玻碳电极基底表面,制备了一种新型的电化学传感器,并将此传感器应用于对L-抗坏血酸的测定。通过循环伏安法和交流阻抗法对该传感器的电化学特性作了表征。通过线性伏安实验发现:L-抗坏血酸的氧化峰电流与其浓度在1.0×10-5~2.0×10-3mol/L范围内成良好的线性关系,检出限为4.3×10-6mol/L,且该传感器具有良好的重现性和稳定性,并将此传感器成功应用于对维生素C药片中L-抗坏血酸含量的检测。     

基于聚L-精氨酸修饰玻碳电极的抗坏血酸电化学传感器的研究

研究了电化学方法制备聚L-精氨酸修饰电活化玻碳电极(PLA/GCME)即抗坏血酸电化学传感器及抗坏血酸(AA)在该传感器上的电化学行为。结果表明,传感器对AA具有较好的催化作用。AA的氧化峰电流与其浓度在1.0×10-2~1.0×10-5mol/L范围内呈现良好的线性关系,检出限为6.71×10-6mol/L。传感器具有良好的重现性和稳定性。该方法用于实际样品的测定,回收率在98.3%~104.1%之间。     

金纳米颗粒增强一次性使用葡萄糖传感器的响应性能

为了提高一次性使用葡萄糖传感器响应灵敏度,降低工作电压,研究了加入金纳米颗粒的一次性使用电化学葡萄糖传感器的响应性能。采用水溶性高分子材料聚丙烯酰胺包埋葡萄糖氧化酶(GOD)制备酶电极,研究了聚丙烯酰胺溶液浓度、纳米颗粒加入以及加入量等对电极响应的影响。结果表明引入纳米粒子可显著增强葡萄糖传感器的响应灵敏度,明显缩短传感器的响应时间(<20s),降低传感器的工作电压(<0.4V)。