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过氧化氢(H2O2)作为一种重要的化工产品,是许多工业过程的原料或者中间产物,也是许多高选择性过氧化酶促反应的产物,同时在日常生活中也有着广泛的应用,是食品、环境分析、药物中的重要成份,因此,准确、快速的检测过氧化氢(H2O2)具有非常重要的意义。传统检测过氧化氢(H2O2)的方法有滴定法、色谱法、分光光度法、化学发光法等,但其大多数操作复杂,检测灵敏度低,而电化学法由于其方法简单,具有较高的灵敏度,快速而稳定的响应信号,良好的线性范围而被广泛研究。本论文合成了球形金镍合金纳米粒子(AuNi-NPs)、团聚状金镍合金纳米粒子(AuNi)、金钉铁合金纳米粒子(AuRuFe-NPs)和金钌铜合金纳米粒子(AuRuCu-NPs)并构筑了合金纳米粒子修饰的电化学生物传感器,考察了合金纳米粒子的形貌和组成对过氧化氢(H2O2)检测性能的影响。本论文主要研究工作包括:
1、在N,N-二甲基甲酰胺/PVP水溶液体系下,采用水浴恒温加热条件以硼氢化钾(KBH4)为还原剂,合成了具有面心立方体结构,平均粒径在5±1 nm的球状AuNi合金纳米粒子(AuNi-NPs),然后制备了以AuNi-NPs合金纳米粒子修饰的过氧化氢生物传感器(HRP/AuNi-NPs/GCE),并运用交流阻抗法及循环伏安法(CV)对该修饰电极进行初步的性能表征,最后使用循环伏安法(CV)和时间-电流曲线法(i-t)对该传感器进行性能的检测。检测结果表明:在实验范围内响应电流大小与H2O2浓度高低成线性关系,线性相关系数R2=0.9965,检出限为2.12×10-8 mol/L。
2、在N,N-二甲基甲酰胺的体系下,采用水浴恒温加热条件以水合肼(N2H4·H2O)为还原剂,氢氧化钠(NaOH)调节pH,合成了面心立方体结构,平均粒径在10±1 nm的团聚状AuNi合金纳米粒子(AuNi),制备了以AuNi合金纳米粒子修饰的过氧化氢生物传感器(HRP/AuNi/GCE),并运用交流阻抗法及循环伏安法(CV)对该修饰电极进行初步的性能表征,最后使用循环伏安法(CV)和时间-电流曲线法(i-t)对该传感器进行性能的检测。检测结果表明:在实验范围内响应电流大小与H2O2浓度高低成线性关系,线性相关系数R2=0.9917,检出限为3.58×10-9 mol/L。
3、在AOT/环己烷的体系下,室温下以水合肼(N2H4)为还原剂,合成了具有面心立方体结构,平均粒径在5±1 nm的球状AuRuFe合金纳米粒子(AuRuFe-NPs),然后制备了以AuRuFe-NPs合金纳米粒子修饰的过氧化氢生物传感器(HRP/AuRuFe-NPs/GCE),并运用交流阻抗法及循环伏安法(CV)对该修饰电极进行初步的性能表征,最后使用循环伏安法(CV)和时间-电流曲线法(i-t)对该传感器进行性能的检测。检测结果表明:在实验范围内响应电流大小与H2O2浓度高低成线性关系,线性相关系数R2=0.9919,检出限为1.82×10.8 mol/L。
4、在AOT/环己烷的体系下,室温下以水合肼(N2H4)为还原剂,合成了具有面心立方体结构,平均粒径在3±1 nm的球状AuRuCu合金纳米粒子(AuRuCu-NPs),制备了以AuRuCu-NPs合金纳米粒子修饰的过氧化氢生物传感器(HRP/Au RuCu-NPs/GCE),并运用交流阻抗法及循环伏安法(CV)对该修饰电极进行初步的性能表征,最后使用循环伏安法(CV)和时间-电流曲线法(i-t)对该传感器进行性能的检测。检测结果表明:在实验范围内响应电流大小与H2O2浓度高低成线性关系,线性相关系数R2=0.995,检出限为1.66×10-8 mol/L。