静电纺丝法制备聚苯胺/醋酸纤维素膜修饰电极

利用聚苯胺和醋酸纤维素为原料,按一定的配比配制成溶液,通过静电纺丝法修饰于铂电极表面,制备成聚苯胺/醋酸纤维素(PANI/CA)纳米纤维薄膜修饰电极(PANI/CA/Pt).采用各种电化学方法和扫描电镜(SEM)对PANI/CA纳米纤维薄膜进行了表征,并且用交流阻抗法分析了其在电极表面的动力学过程.结果表明PANI/CA纳米纤维薄膜电化学性质稳定,该修饰电极在H2SO4溶液中呈现出聚苯胺的特征峰,其SEM图显示PANI/CA纳米纤维在电极表面呈网状不规则立体分布,为构建生物传感器提供了一个良好的界面.以此为基础制备的葡萄糖氧化酶/聚苯胺/醋酸纤维素(GOx/PANI/CA/Pt)传感器对葡萄糖有良好的响应,有望制成物美价廉的生物传感器.利用静电纺丝法制备纳米纤维薄膜修饰电极并用来固定酶等蛋白质类高分子物质是一种新的可行性的方法.     

掺杂剂对聚苯胺/二氧化钛复合薄膜氨敏特性的影响

室温条件下,采用平面叉指电极式器件,运用原位化学氧化聚合和静电力自组装相结合的方法分别制备了盐酸掺杂和对甲苯磺酸掺杂聚苯胺/纳米二氧化钛(PANI/TiO2)复合薄膜气体传感器,并通过电子扫描显微镜(SEM)对薄膜进行了分析表征,研究了其在常温下对NH3气的敏感特性。实验结果表明,盐酸掺杂PANI/TiO2复合薄膜较对甲苯磺酸掺杂PANI/TiO2薄膜具有更好的灵敏度和响应恢复特性以及更好的稳定性。该研究有助于开发低功耗、高灵敏度的NH3气体传感器。     

基于葡萄糖氧化酶-聚苯胺修饰电极的电化学传感器的研究

在聚苯胺修饰的玻碳电极(PANI/GCE)上进行了葡萄糖氧化酶的固载,并探讨了葡萄糖在该修饰电极上的电化学响应情况。研究了p H值、电位、温度等条件对该传感器电化学信号的影响。在最佳实验条件下,在5.00×10~(-4)mol/L-2.25×10~(-3)mol/L范围内,电流信号和葡萄糖浓度呈良好的线性关系,线性相关度达到0.999,表明利用此传感器可对葡萄糖进行电化学检测。     

巯基自组装修饰恒电位共价键合法固定基因电化学传感器的制备与表征

以金电极为基体电极,采用巯基乙醇自组装法制备了巯基乙醇自组装膜修饰电极,再以碳二亚胺为交联剂用控制电位共价键合法将DNA固定在巯基乙醇单分子层上形成了基因修饰电极。以亚甲蓝为电化学杂交指示剂,采用循环伏安法、微分脉冲伏安法等电化学方法对基因电化学传感器进行了表征。结果表明,该方法能够将DNA稳定地固定于电极表面,可用于制备自组装修饰基因电化学传感器。     

自组装技术在细胞传感器相容性设计中的应用

为了提高细胞传感器表面的生物相容性并引导细胞定向定位生长,采用自组装单分子层（SAM）技术修饰细胞传感器表面,利用有机分子各官能团之间相互作用的范德华力层层组装成纳米尺寸薄膜,使电极测试区域吸引细胞,而背景区域排斥细胞,有效地引导细胞贴附在电极区域上.并使用荧光标记,电化学扫描和实时阻抗扫描方法对SAM修饰后表面评估.结果表明,该表面适合细胞生存生长,具有良好的生物相容性和稳定的电化学特性,能够大大提高细胞定位的成功率.在SAM技术修饰的微电极阵列传感器（MEA）表面培养乳鼠心肌细胞并进行胞外电位检测实验,进一步表明SAM技术可被应用于细胞电生理研究领域.     

金纳米粒子修饰酶脂质体生物传感器检测Hg~(2+)和Cu~(2+)浓度的研究

以金纳米粒子(AuNPs)自组装技术为基础,利用葡萄糖氧化酶脂质体(GLM)反应器修饰玻碳电极,构建了葡萄糖氧化酶电化学生物传感器,用于快速高效检测重金属残留。对所制备的金纳米粒子和酶脂质体的表观形态进行了表征,采用循环伏安法考察金纳米修饰葡萄糖氧化酶脂质体电极的电化学性能。结果表明:经金纳米粒子修饰的酶脂质体电极氧化峰电流明显增大;以重金属离子为例,在Hg~(2+)和Cu~(2+)浓度分别为10~(-6)～10~(-2)mmol/L和10~(-8)～10~(-4)mmol/L范围内,离子浓度与抑制率均具有良好的线性关系,最低检出限分别为4.38 ng/m L和86.3 ng/m L(S/N=3),拟合方程分别为I=0.042 3lg C+0.583 6和I=0.066lg C+0.632 3。金纳米粒子修饰酶脂质体生物传感器,可有效提高电化学生物传感器的灵敏度;修饰了金纳米粒子的酶脂质体生物传感器可以简便快速、高效灵敏检测重金属离子,为电化学方法应用于重金属离子的检测提供了新依据。     

基于铂/碳纳米管修饰电极的甲醛传感器

在碳纳米管(CNTs)修饰的玻碳电极(GCE)上采用电化学沉积法制备了铂微粒/碳纳米管修饰电极(Pt/ CNTs/GCE),并以该修饰电极作为甲醛的电化学传感器,用循环伏安法(CV)和线性扫描伏安法(LSV)研究了甲醛在该电极上的电化学行为,优化了实验条件,在此基础上建立了一种测定甲醛的伏安分析方法.实验表明:在0.01 mol/L硫酸溶液中,富集电位为-0.1 V且富集时间为3 min时,甲醛的氧化峰电流与其浓度在8.0μmol/L～1.0 mmol/L呈良好的线性关系(r=0.996),检测限为3.0μmol/L(信噪比为3:1).所提出的测定甲醛的方法具有较高的灵敏度和较好的重现性。     

NiAl-LDH修饰TiO2纳米管电极对葡萄糖的检测

采用水热法在钛纳米管表面原位生长NiAl-LDH,制得NiAl-LDH修饰的TiO2纳米管电极,采用SEM对水滑石薄膜在TiO2纳米管表面的形貌进行表征,利用循环伏安曲线、线性扫描伏安曲线对修饰电极的催化性能进行表征,并测定电极对葡萄糖溶液浓度的标准曲线.结果表明：NiAl-LDH负载在TiO2纳米管的表面及周围,经NiAl-LDH修饰后的纳米管结合了TiO2纳米管的光催化及NiAl-LDH的电催化性能,对光的敏感度更高,对葡萄糖的氧化能力更强,葡萄糖浓度在1～5 mmol/L范围内电流与浓度有良好的线性规律,相关系数为0.997 6,检出限为0.05 mmol/L.     

基于MWCNTs/PANI/AuNPs修饰NBDD电极的对硫磷检测

用碳纳米管/聚苯胺/纳米金(MWCNTs/PANI/AuNPs)复合物修饰硼掺杂金刚石纳米草结构(NBDD)电极,建立了一种灵敏、快速检测对硫磷的安培传感器.在30～200 μmol/L范围内呈良好的线性关系,线性方程为Ip =-0.015 5c+0.009 6(r2 =0.999),检出限为6.04 μmol/L.用该传感器对苹果皮样品进行检测,平均回收率达到97.7％.     

基体粗糙度对神经电极聚苯胺涂层性能的影响

采用电化学粗糙法对铂电极基体表面进行粗糙化处理,研究基体粗糙度对沉积在电极表面的聚苯胺涂层的电化学特性和稳定性的影响.结果表明:采用电化学粗糙法能够显著增加电极的表面粗糙度,得到可控的粗糙化基体;随着粗糙系数(fR)的增加,粗糙化基体的双层电容近乎线性增长,当fR为424时基体的双层电容是光滑基体的77倍,聚苯胺(PANI)涂层在粗糙化基体表面的聚合速率也随之提高,涂层表面形态更为均匀、致密;提高基体粗糙度,PANI修饰电极的导电性能显著提升、界面阻抗降低,同时电极稳定性得到改善,粗糙化基体PANI修饰电极(fR为424)的电荷密度相比光滑基体提高了5.6倍、1kHz处的界面阻抗降低了1/2.与光滑基体表面的PANI涂层相比,粗糙化基体表面的样品更有利于神经电极的电记录和刺激.