基于二茂铁功能化的石墨烯免标记的电化学生物传感器及核酸扩增技术实现对弧菌dsDNA的灵敏检测

通过使用二茂铁(Fc)功能化的还原氧化石墨烯(RGO)复合材料及核酸扩增技术构建了一个免标记且简易的电化学生物传感器,实现对食源性弧菌的高灵敏度地检测。探索了最佳的实验体条件,在最佳条件下,二茂铁的峰电流信号的改变与目标物的浓度有良好的线性关系,线性范围为10~(-22)～10~(-15) mol·L~(-1),检测限为4.6×10~(-23) mol·L~(-1),该电化学生物传感器在生物分析和临床诊断领域具有潜在的应用价值。     

基于新型聚硫堇/金属有机骨架复合材料的电化学传感器用于检测对硝基苯酚

聚硫堇/金属有机骨架复合材料PTh/Cu(tpa)被制备并用于灵敏的检测对硝基苯酚(4-NP)。通过红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等仪器对Cu(tpa)及PTh/Cu(tpa)进行了表征。相对于裸电极及单一材料修饰电极,PTh/Cu(tpa)复合材料修饰电极对4-NP的检测具有更好的电化学响应,这可能归因于Cu(tpa)自身具有较大的比表面积,而聚硫堇的存在增加了Cu(tpa)的导电性,使得PTh/Cu(tpa)复合材料兼具有大的比表面积和良好导电性的性能,从而对目标物表现出协同的催化作用。在最优条件下,通过差分脉冲伏安法(DPV)对4-NP进行了检测,还原峰电流与4-NP的浓度在3×10~(-7)～1×10~(-5) mol·L~(-1)范围内呈良好的线性关系,检出限为7.1×10~(-8) mol·L~(-1)。     

中空UiO-66-NH2材料的制备及其在铅离子和铜离子电化学同时检测中的应用

采用酸刻蚀后处理制备了具有中空结构的UiO-66-NH_2材料(P-UiO-66-NH_2),并利用其构建电化学传感平台实现了对水溶液中铅离子(Pb~(2+))和铜离子(Cu~(2+))的同时电化学检测。采用扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM)和各种电化学技术对材料的形貌及其电化学性质进行了表征。结果表明:P-UiO-66-NH_2具有较UiO-66-NH_2明显改善的电化学性质。基于P-UiO-66-NH_2所构建的电化学传感平台,在优化条件下可实现对Pb~(2+)和Cu~(2+)的灵敏检测,检测限分别为0.020μmol·L~(-1)(Pb~(2+))和0.030μmol·L~(-1)(Cu~(2+))。此外,该传感器还具有良好的选择性、重现性和稳定性,对实际样品中Pb~(2+)和Cu~(2+)的检测也表现出令人满意的结果。     

一步法制备的还原氧化石墨烯/二氧化锰复合材料形貌控制及其电化学性能

提出了一种简易的一步水热法,通过原位合成的方法制备还原氧化石墨烯和MnO_2(rGO/MnO_2)复合电极材料。通过改变GO悬浮液的初始浓度对其形貌进行调控,制备了具有纳米花状、纳米棒状以及混合纳米结构MnO_2的rGO/MnO_2复合电极。MnO_2的形貌在提高电化学性能方面起着重要的作用。与其它两种形貌相比,纳米花状结构的rGO/MnO_2复合材料提供了更多的空间和氧化还原活性位点,因此具有更好的电化学能量储存能力。纳米花状结构的rGO/MnO_2在6 mol·L~(-1) KOH电解质中表现出高的比电容(在电流密度为1 A·g~(-1)时,比电容为310 F·g~(-1))、高扫描速率下超高的氧化还原反应活性和良好的循环稳定性(15 A·g~(-1)电流密度下循环1 000次后容量保持率为93%),表明纳米花状结构的rGO/MnO_2在储能领域具有良好的前景。     

基于磁珠分离和DNA标记金纳米粒子探针检测小鼠心肌ATP含量的研究

利用ATP适体修饰磁珠为分离载体,以电化学试剂结晶紫(CV)适体、CV、ATP适体互补序列修饰的胶体金CV/DNA2/DNA3/AuNPs为探针,建立了测定ATP电化学新方法。方法检测限为1.0×10~(-9) mol·L~(-1),另外,该方法对ATP的测定表现出了良好的选择性。并利用该方法对运动前后小鼠心肌ATP含量进行了测定。     

新型铝离子电池正极材料MoS_2的制备及其电化学性能

以钼酸钠和硫代乙酰胺为原料,水为溶剂,采用水热法制备出具有优异电化学性能的花瓣状MoS_2纳米结构。研究了制备过程中反应温度、时间对产物形貌及电化学性能的影响。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对产物的微观结构和形貌进行了表征,并对其电化学性能及反应过程机理进行了研究。结果表明:在水热温度为200℃,反应时间为28h条件下,所制备产物的结晶性最好,组成花瓣状的片层结构堆垛最为有序;以该花瓣状MoS_2作为铝离子电池正极材料,在充放电电流密度为10 mA·g~(-1)时,首次放电容量达到127.8mA·h·g~(-1),循环80圈后,其放电容量依然保持在44.4mA·h·g~(-1),上述结果表明,所制备产物具有优异的电化学性能和良好的循环稳定性。     

锂离子电池负极材料SnO_2掺杂石墨烯与多孔碳的改性研究

为改善SnO_2作为锂离子电池负极材料的电化学表现性能,利用溶剂热法制备SnO_2纳米颗粒,通过球磨法将SnO_2与多孔导电碳和石墨烯掺杂制得SnO_2/石墨烯/多孔碳复合材料,并研究了掺杂不同比例多孔碳的复合材料的电化学性能。结果表明:含15.79%多孔碳的SnO_2/石墨烯/多孔碳复合材料性能最好,初始可逆容量达1 221 m Ah·g~(-1);拥有良好的循环稳定性,在200 m A·g~(-1)电流密度下循环50次后,放电容量维持在834 m Ah·g~(-1);在100,200,400,800,1 600 m A·g~(-1)电流密度下,放电容量分别为1 221,1 093,993,796,526 m Ah·g~(-1),表现出良好的倍率性能。适量的多孔碳结合层状石墨烯形成特殊的物理结构,强化了SnO_2在充放电过程中的结构稳定性,进而提高了其电化学循环稳定性;石墨烯/多孔碳复合材料的掺杂提高了锂离子电池负极材料SnO_2的导电性,同时提高了其电化学性能。     

羟基磷灰石纳米线/还原氧化石墨烯/纳米金复合材料基传感器在抗坏血酸检测中的应用研究

羟基磷灰石纳米线具有比表面积大、吸附性强,生物相容性好的优点,利用石墨烯优异的导电性与羟基磷灰石复合制成纳米复合材料,该复合材料在电化学领域得到了越来越广泛的应用。利用水热法一步制备出羟基磷灰石纳米线/还原氧化石墨烯/纳米金复合材料,并用该复合材料修饰的玻碳电极作为工作电极制造出抗坏血酸氧化酶传感器,该传感器对抗坏血酸的电化学性能结果表明:纳米复合材料修饰的工作电极对抗坏血酸有优异的电化学活性,峰值电流与抗坏血酸浓度呈现良好的线性关系;抗坏血酸氧化酶传感器灵敏度为1.5949×10-2 A/moL,线性检测范围为3.90×10-4~3.60×10-2 mol/L(R2=0.99845),最低检测限为3.39×10-6 mol/L(S/N=3)。实验结果表明该抗坏血酸氧化酶传感器具有灵敏度好,线性检测范围宽,最低检测限小的优点,在对抗坏血酸检测领域具有广泛的应用前景。     

基于双适体识别化学发光成像技术检测血小板衍生生长因子

以血小板衍生生长因子(PDGF-BB)为研究对象,利用核酸适体与其特异性识别作用,采用辣根过氧化物酶(HRP)作为标记物,催化luminol-H_2O_2化学发光体系,通过化学发光成像技术建立PDGF-BB双适体识别生物传感器,实现对PDGF-BB的高灵敏检测。线性范围是0~10nmol·L~(-1),检测限0.87nmol·L~(-1);且具有良好的选择性,可实现人体血浆等复杂样品中PDGF-BB的特异性检测。     

基于生物酶介导的DNA循环及滚环复制双重放大检测DNA

利用Nb.BbvC I限制性内切酶和Klenow聚合酶的特性设计了一个DNA的聚合剪切循环反应,再利用环DNA的滚环放大效应在金电极表面生成一条长的ssDNA。然后以氯化六氨合亚钌为电信号指示剂,设计了一个灵敏的DNA电化学生物传感器。通过循环伏安法(CV)和交流阻抗法(EIS)对电极进行表征以确保DNA的连接及杂交循环反应正常进行。在优化条件下考察了对目标DNA的响应范围及工作曲线。其检测线性范围为1.0~15nmol·L~(-1),检测限为6.62×10~(-11) mol·L~(-1)(S/N=3)。