基于GO-ZnS构建的DNA传感器用于环境优先污染物的检测

来源 :长沙理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:MyraChen
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本文作者采用水热法制备了氧化石墨烯-硫化锌量子点(GO-ZnS)复合纳米材料,利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)对其表面形貌和成分进行了分析,以获得的GO-ZnS复合纳米材料修饰玻碳电极(GCE),大大提高了玻碳电极的伏安响应。基于GO-ZnS对电极界面电子传导的增强效应制备了一种新型的生物传感器,实现了对环境优先污染物的检测。论文的主要研究内容包括以下三个方面:比较了氧化石墨烯(GO)、纳米铂(Pt)、纳米金-壳聚糖(Au-CTS)分别修饰玻碳电极(GCE)后的电化学交流阻抗行为,得到氧化石墨烯(GO)的修饰效果最佳。选用它作为交联剂,当GO和DNA的吸附浓度均为5mg/m L时,DNA的吸附电位和吸附时间分别为0.50V、200s时,通过计时电流法获得的DNA/GO/GCE复合膜传感器在pH=7.00的磷酸盐缓冲溶液中(PBS)中对丙烯酰胺(AA)的响应效果最佳,以差分脉冲伏安法(DPV)为测定方法,其电化学信号大小与丙烯酰胺(AA)的浓度对数呈现良好的线性关系,响应范围为5.0×10-81.0×10-3mol/L,线性方程为△I=4.9286+0.4245lgc,相关系数为0.9989。采用水热法制备的GO-ZnS复合纳米材料,其SEM、XRD图显示ZnS量子点均匀地掺杂到了GO中。考查了GO、ZnS、GO-ZnS分别修饰玻碳电极(GCE)后获得的DNA/GO/GCE、DNA/ZnS/GCE、DNA/GO-ZnS/GCE复合膜传感器的差分脉冲伏安行为,得到GO-ZnS复合纳米材料的修饰效果最佳。当GO-ZnS和DNA的吸附浓度分别为6mg/mL、4mg/mL时,扫描速度为50mV/s时,DNA/GO-ZnS/GCE复合膜传感器在pH=4.60的醋酸盐缓冲溶液中对Ni化合物的响应范围为5.0×10-71.0×10-3mol/L,线性方程为△I=4.8176+0.4272lgc,相关系数为0.9949。采用电化学方法,发现DNA/GO-ZnS/GCE复合膜传感器在pH=4.60的醋酸盐缓冲溶液中对AA-Ni复合体系的响应范围为1.0×10-71.0×10-3mol/L,线性方程为△I=4.5333+0.3934lgc,相关系数为0.9931。该传感器测定AA-Ni复合体系时所得的鸟嘌呤(G)的氧化峰电流变化差值(△I)略低于丙烯酰胺(AA)单一体系和Ni化合物单一体系的鸟嘌呤(G)的氧化峰电流变化差值(△I),且复合体系在pH=4.60的醋酸盐缓冲液的响应灵敏度明显高于在pH=7.00的磷酸盐缓冲溶液中(PBS)中的响应灵敏度。
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