有关基于纳米纤维LaCoO3修饰的酪氨酸电化学传感
作者2019-06-28 16:33未知
化学化工毕业论文:静电纺丝技术具有合成装置简单、工艺可控、可纺物质种类繁多、纺丝成本低廉、等优点，已成为有效制备纳米纤维材料的主要方法之一。静电纺丝技术还是目前唯一可稳定、直接、均匀、连续制备聚合物纳米纤维的方法。通过煅烧处理，有机物会碳化或分解，无机前驱物氧化。静电纺丝方法可制备纳米纤维、纳米颗粒、纳米管和纳米带。静电纺丝制备的材料具有颗粒小、比表面积大及呈现多孔结构等特点，展现了独特的物理和化学性能。钙钛矿型氧化物,尤其是纳米材料，具有独特的化学和物理性质，如优良的催化性能、类似的过氧化酶活性、良好的生物相容性和大的比表面积,可应用于电化学传感器以提高催化效果以及构建高灵敏传感器。LaCoO3是一种具有良好催化性的钙钛矿型氧化物。
通过静电纺丝的技术，制备了La(NO3)3/Co(Ac)2/PVP纳米纤维，经过煅烧，合成了纳米纤维LCs。将LCs纳米纤维作为电极修饰材料制备了一种新型的酪氨酸电化学传感器，显示了纳米纤维LCs对酪氨酸优良的电催化性。
1 实验部分
1.1 实验仪器和试剂
仪器：CHI-660e电化学工作站、三电极系统（铂电极、碳糊电极和饱和甘汞电极）、直流高压发生器、微量注射泵、真空干燥箱、管式电阻炉、电子天平、扫描电子显微镜。
试剂：醋酸钴、酪氨酸和聚乙烯吡咯酮(PVP)、二甲基甲酰胺(DMF)、NaH2PO4、Na2HPO4、石墨粉和石蜡油。0.1 M的磷酸盐缓冲溶液（PBS）和二次蒸馏水。
1.2 修饰电极的制备
碳糊电极(CPE)的制备：将质量比3∶1的碳粉和石蜡油研磨至均匀，随后将碳糊挤压入直径为3 mm的干净玻璃管中，在玻璃管另一端插入铜棒做导体。做好的碳糊电极在表面光滑的称量纸上进行抛光并用二次蒸馏水冲洗干净，待用。
修饰电极的制备：将一定量的LaCoO3纳米纤维材料分散在1 mL二次蒸馏水中，然后用微量注射器取8 μL修饰剂均匀分散液滴涂在干净的CPE表面，在红外灯下干燥，待用。
1.3 LaCoO3纳米纤维的制备
LaCoO3纳米纤维材料由静电纺丝和高温煅烧两个部分制备发表[4]:第一步先将Co(Ac)2·4H2O和La(NO3)3·6H2O缓慢加入到适量的PV P和DMF中，使用电动磁力搅拌器搅拌12 h，得到黏性的胶体溶液前驱物。将前驱物加入注射器中，金属针头连接高压电进行静电纺丝，应用电压为12 kV。纺丝发表后，将La(NO3)3/Co(Ac)2/PVP放入恒温恒湿箱进行干燥稳定，设定80 ℃保温12 h。第二步将纤维放入管式炉中，设定程序2 ℃/mi n到600 ℃，再恒温2 h，得到LaCoO3纳米纤维。
1.4 实验步骤与方法
步骤：利用电化学工作站采用三电极系统进行实验，将饱和甘汞电极和铂片电极分别作为参比电极、辅助电极，LCs/CPE作为工作电极。
方法：室温下，将三电极系统置于PBS中电位从-1.0～1.0 V循环伏安扫描数圈以活化电极；在搅拌条件下，启用电流-时间曲线法，待电流稳定稳定后，向缓冲溶液中加入酪氨酸标准溶液，记录酪氨酸氧化电流随时间的变化情况。
2 结果与讨论
2.1 LaCoO3纳米纤维的表征
静电纺丝制备的La(NO3)3/Co(Ac)2/PVP复合纳米纤维，煅烧后得到的LCs纤维形貌通过SEM进行表征。高温处理后得到的LCs纳米纤维表面粗糙，纤维直径大约60～300 nm，且纤维上出现了一些微孔，增大了纤维的表面积，有利于对酪氨酸的电化学催化反应。
2.2 酪氨酸的校准曲线与干扰
使用时间-电流法来测定酪氨酸的浓度。最佳实验条件下，将LCs纳米纤维作为修饰剂，研究对酪氨酸的电催化氧化反应。在+0.5 V应用电位下，在0.1MPBS( pH=3.0) 溶 液中连 续 加 入 酪氨 酸 的电流-时间曲线图。酪氨酸随着酪氨酸浓度的不断增加而增大。在最优的实验条件下，该传感器 酪 氨 酸 的线 性响 应 范围为1～100 μM。在信噪比为3时，传感器最低检测限为0.2 μM。
2.3 酪氨酸传感器参数的优化
修饰剂浓度对酪氨酸测定的影响：当修饰剂浓度从1.0～5.0 mg/mL，电催化活性在修饰剂浓度为3.0 mg/mL时达到最大。
应用电位对酪氨酸测定的影响：在不同应用电位下，连续加入30μM酪氨酸至0.1MPBS(pH=3.0)溶液中。从+0.4 V到+0.6 V时，电流随着应用电位的增大而迅速增大。当应用电位高于+0.5 V时，电流不再明显增大，考虑到过高的电位会引起一些共存物质的反应,因此在后续实验中选择+0.5 V为最佳应用电位。
pH的对酪氨酸测定的影响：研究不同pH值的PBS缓冲溶液对30 μM酪氨酸氧化的影响，pH值从2.0到6.0。当PBS缓冲溶液的pH值为3.0时，电流响应达到最大且最为稳定。
3 结语
化学化工毕业论文:在工作中，构建了一种基于LaCoO3纳米纤维修饰电极的新型电化学传感器并分析测定了酪氨酸。通过电化学分析实验表明了LaCoO3纳米纤维不仅增大了修饰电极的有效面积而且也促进了电子转移。相信将静电纺丝方法与电化学传感器技术相结合，会给生物传感器装置的发展带来美好的前景。
最新更新
热门推荐
- [化学化工]大学化学教学发展思考的
- 化学化工毕业论文 ：微课程在大学化学教学中的应用 一、微课程在大学化学中应用的原则和要求 1.微课程在大学化学中应用的原则 （1）情境原则。在微课程中会出现文字音乐PPT等元素，因此对学生来讲就会有学习距离感。同时，微课程在教学内容上要注重设计，不能使学生感到有内容的距离感。因此，在制作视频的时候要考虑情境的设计，不仅要使学生有学习对话的情境感受...[全文]
- [化学化工]新时期物理化学实验教学
- 物理 化学化工毕业论文 实验是一门与其它学科基础知识与基本技能相互交叉、相互渗透的独立实验课程。是本科阶段学生接触的一门实验仪器设备较多的课程。它综合了化学领域中各分支所需要的基本实验工具和实验方法。过去，物理化学实验主要是根据物理化学理论课程开一些验证性实验;随着科学研究和科学技术的不断发展，自动化的物理化学实验仪器设备应运而生。高科技...[全文]
- [化学化工]有关基于纳米纤维LaCoO3修
- 化学化工毕业论文 :静电纺丝技术具有合成装置简单、工艺可控、可纺物质种类繁多、纺丝成本低廉、等优点，已成为有效制备纳米纤维材料的主要方法之一。静电纺丝技术还是目前唯一可稳定、直接、均匀、连续制备聚合物纳米纤维的方法。通过煅烧处理，有机物会碳化或分解，无机前驱物氧化。静电纺丝方法可制备纳米纤维、纳米颗粒、纳米管和纳米带。静电纺丝制备的材料...[全文]
- [化学化工]化学化工毕业论文：高中
- 摘要:课程改革强调改变过于注重知识传授的倾向，引导学生形成积极主动的学习态度，使学生获得知识与技能的过程同时成为学会学习和形成正确价值观的过程。随着课程改革的深入发展，有效教学研究从关注教学行为转向关注学习行为，教学设计研究逐渐转向对学习者及其学习行为的关注，学习方式的变革也体现出学习行为研究的重要性。对高中化学有效学习行为的研究不仅...[全文]
- [化学化工]化学化工毕业论文：关于
- 摘要：随着教育体制改革不断深化，对于高中化学教学提出越来越高的要求。同时，素质教育理念要求教师应尊重学生的主体位置，转变传统的以讲述为主的灌输式的教学方式。合作学习模式作为一种新型的教学方式，被广泛应用于高中化学教学中，在提高教学质量 关键词:关于,高中,化学,教学,运用,合作,学习,模式,论文, 在新课程背景下，高中化学教学应立足于学生的实际情况，...[全文]
- [化学化工]化学化工毕业论文：高等
- 摘要:天然药物化学是高等中医药院校药学相关专业的一门必修课程，在整个药学教育体系中具有十分重要的地位和作用，我校药学、药物制剂、制药工程专业均开设了这门课程。该课程的课时一般为60～90学时，其中实验教学是该课程的重要组成部分，其学时约占总学时的一 关键词:高等,中医药,院校,天然,药物化学,实验课,现状,研究论文, 天然药物化学是高等中医药院校药学相关...[全文]
