论文部分内容阅读
金属-有机配位聚合物(Metal-Organic Coordination Polymers, MOCPs)由于具有大的比表面积、多功能性以及结构多样性等性质,是近年来人们研究的热点,其被用于制备高性能的电化学生物传感器的研究比较新颖,有关于这方面的报道目前还很少。纳米材料由于其丰富独特的性质,使其在生物传感器方面的研究一直是热点和焦点。本文中我们合成了一种全新的纳米锰-氨基酸配位聚合物,并将其制备成新型无酶电化学生物传感器。主要内容如下：1.纳米金属-酪氨酸配位聚合物C18H20O6N2Mn(以下简称Mn-tyr)的制备、表征及电化学性能研究。以具有多种价态、不饱和金属位点以及具有空d轨道的金属锰盐和L-tyrosine生物分子作为反应物,合成了纳米配位聚合物Mn-tyr, SEM, TEM, XRD, IR, XPS,元素分析等表征结果表明该新物质的合成,TEM结果表明制备的聚合物Mn-tyr是宽约为100-200nm,长约为2-4gm的棒状结构,产物均匀。鉴于金属有机配位聚合物在磁、光、电、吸附和催化等多方面具有的潜在应用,我们探索了Mn-tyr在电化学生物传感方面的应用,发现该聚合物对H202有氧化还原双催化的作用,并研究了该反应的作用机理。然后我们又在电极表面加上碳纳米管以改变传感器的性能,实验结果表明加入碳纳米管后电极的性能得到提高,而且有趣的是在原来未出现明显氧化还原峰的位置出现了三对准可逆的氧化还原峰,我们利用这三对峰研究其对过氧化氢的催化还原作用,结果证明在该电位范围内该传感器对过氧化氢的催化还原检测具有较宽的检测范围(10-6-1.02x10-4M),较高的灵敏度(494mA M-1cm-2)和低的检出限(5.6×10.7M)。2.在成功合成新型Mn的配位聚合物Mn-tyr后,我们尝试以Mn-tyr作为前驱体高温煅烧获得锰的氧化物,结果得到纳米多孔结构的Mn2O3。利用不同表征方法如XRD和TEM来表征产物,分析结果表明合成出了尺寸在100-200nm的纳米棒状多孔结构的Mn203,利用所得Mn203制得电极并研究其对肼在中性条件下的电催化,该Mn203的多孔性质有利于金属负载,我们进一步合成了Mn2O3-Au的复合物并研究其对N2H4的电化学催化性质,结果表明该复合材料催化肼的性能良好响应时间短,检测范围宽,最小检出限较低。该实验证明Mn203在催化氧化肼的过程中不仅起到了载体的作用还起到催化作用,金纳米粒子主要是催化作用,两种材料的协同效应导致最终对肼良好的催化作用。