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壳聚糖(chitosan),作为一种天然高分子材料,具有良好的生物降解性、生物相容性、成膜性、无毒、无污染等多种优异物理理化学和生物性质,在众多领域中得到了广泛地应用。聚酰胺-胺(PAMAM)树状分子是一种高度支化的三维球形结构的大分子,由于其结构中含有大量数目确定的端基以及内部空腔,内部空腔可以装载具有良好电催化活性的金属纳米粒子,而端基的性质又对分子的物理和化学性质有重要的影响,并且各种官能团都可以结合到树状分子的表面上,使其具备更多的功能。碳纳米管由于其独特的物理、化学、电学和机械特性使其成为了近几年科学研究的热点之一。本文将多壁碳纳米管(MWNT)、PAMAM和金属纳米颗粒相结合修饰的波碳电极,研究了它们的电化学应用。一、载入树状分子内部的纳米金修饰玻碳电极的制备及其对亚硝酸根的电化学测定建立了一种简单、可靠的基于载入树状分子内部的纳米金修饰电极用于亚硝酸根测定的电化学分析方法。将壳聚糖(Chit)修饰在玻碳电极表面,在偶联活化剂碳二亚胺存在的条件下,4.5代羧基末端的树状分子(Dendrimer)通过其外围的羧基与壳聚糖的氨基形成酰胺键而连接在电极表面。Au(Ⅲ)通过与树状分子内部氮的配位作用被结合在树状分子内部,再将其还原形成纳米金(AuNPs),构成Den(AuNPs)/Chit/GCE。采用循环伏安法、交流阻抗法研究了修饰电极的电化学行为。结果表明,Den(AuNPs)/Chit/GCE能显著提高电化学测定亚硝酸根的灵敏度,且计时电流响应快速、稳定,亚硝酸根浓度在2~20μmol/L及0.07~1.12mmol/L范围内与其电化学氧化电流呈良好线性,检出限(S/N=3)可达1.0μmol/L。将该方法用于实际样品的分析,结果满意。Den(AuNPs)/Chit/GCE为电化学传感器和生物传感器的进一步研究提供了平台。二、基于AuNPs/MWNTs/GCE的修饰电极用于对Cr(VI)的电化学检测本文建立了一种简单、可靠的基于金纳米粒子修饰多壁碳纳米管的方法来电化学测定重铬酸钾。多壁碳纳米管滴涂在处理好的波碳电极(GCE)上,金纳米粒子通过电沉积的方法在碳纳米管修饰的电极上形成,构成AuNPs/MWNTs/GCE修饰电极,用于电化学检测六价铬。采用循环伏安法、场发射扫描电子显微镜(FESEM)以及计时电流法对修饰电极进行了表征及电化学行为研究。结果表明,AuNPs/MWNTs/GCE可以显著提高电化学测定Cr(VI)的灵敏度,且计时电流响应快速、稳定,Cr(VI)浓度在1μmol/L~7μmol/L及10μmol/L~130μmol/L范围内与其电化学还原电流呈良好线性,检出限(S/N=3)可达0.1μmol/L。将该方法用于实际样品的分析,结果满意。三、双酚A在AgNPs/PAMAM/MWNTs/GCE修饰电极上的电化学行为及其测定本文利用以树状分子为模板制备的Ag纳米颗粒修饰在多壁碳纳米管上的方法来电化学检测BPA。由于碳纳米管有着奇特的电子特性,将其修饰在电极上,MWNTs修饰的玻碳(GCE)电极上化学键联一层4代氨基末端聚酰胺胺树状分子在偶联活化剂碳二亚胺存在的条件下,在树状分子修饰的电极上再载入Ag纳米粒子,形成AgNPs/PAMAM/MWNTs/GCE修饰电极,采用循环伏安法、交流阻抗法和计时电流法研究了修饰电极的电化学行为。结果表明,AgNPs/PAMAM/MWNTs/GCE修饰电极对BPA的电化学活性显著增强。计时电流法显示该安培响应是快速而稳定的,线性范围为0.1μM~1.3μM。检出限可达0.01μM。