半導(dǎo)體納米材料的制備以及在生物傳感器中的應(yīng)用.pdf

1、伴隨著納米科技以及納米材料迅猛的發(fā)展勢(shì)頭和逐漸深入的研究，納米材料的制備工藝和合成技術(shù)，其發(fā)展和鞏固日益健全和完善。有很多制備和合成納米材料的方法，如物理方法，化學(xué)方法以及綜合方法等。物理法包括激光濺射法、電弧法以及惰性氣體蒸發(fā)法；化學(xué)方法包括相轉(zhuǎn)移法、沉淀法、水熱法以及界面合成法；綜合法包括超聲沉淀法、激光沉淀法和微波合成法等。由于納米材料特殊的顆粒結(jié)構(gòu)和獨(dú)特的理化特性，比如：活性高、比表面積大、極其微小等，使得納米材料在電、光、磁以

2、及催化氧化等領(lǐng)域具有非常大的應(yīng)用價(jià)值。
　　生物傳感器是一門(mén)由物理、化學(xué)、生物學(xué)、電子學(xué)以及計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等多種學(xué)科相互結(jié)合、交叉滲透在一起發(fā)展壯大的新型學(xué)科門(mén)類(lèi)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)需要檢測(cè)的化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行理化特性的快速分析與檢測(cè)。隨著21世紀(jì)人們開(kāi)始把研究重心逐漸轉(zhuǎn)移到生物技術(shù)以及納米材料領(lǐng)域上來(lái)，電化學(xué)生物傳感器技術(shù)成為了重中之重。而納米材料所具有的一系列特性，都非常符合生物傳感器的小型化、快速化以及多功能等要求，使用納米材料作為傳感

3、器材料，不僅大大增強(qiáng)了生物傳感器的檢測(cè)特性，增大了可重復(fù)利用率，同時(shí)還使得生物傳感器對(duì)生物大分子以及細(xì)胞的檢測(cè)靈敏性有所提高和改善。再加上多種多樣的半導(dǎo)體納米材料不斷地發(fā)現(xiàn)，研究，制備以及應(yīng)用，使得納米材料的制備以及在電化學(xué)生物傳感器中的應(yīng)用具有非常強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭。
　　抗壞血酸(Ascorbic Acid)，即維生素C，抗壞血酸存在于人體或哺乳動(dòng)物體內(nèi)的體液、組織以及果蔬中，是人體和動(dòng)物體內(nèi)不可或缺的微量元素?？箟难岢Ｓ糜谥委?/p>

4、壞血病、出血、解毒、保護(hù)肝臟等，同時(shí)也能夠提高人體的免疫能力。多巴胺(Dopamine)，對(duì)人體或哺乳動(dòng)物體內(nèi)神經(jīng)傳導(dǎo)起著舉足輕重的作用。常用來(lái)協(xié)助細(xì)胞單元傳遞神經(jīng)化學(xué)物質(zhì)，負(fù)責(zé)控制生物體大腦的感覺(jué)、興奮等信息。如果多巴胺在人體內(nèi)的含量失調(diào)，則會(huì)引起很多非常嚴(yán)重的疾病，比如帕金森病、精神分裂癥等。尿酸(Uric Acid)，是嘌呤代謝過(guò)后的物質(zhì)，在人體或哺乳動(dòng)物體內(nèi)的含量的變化，同樣也會(huì)引起生命體的多種疾病。
　　本論文的主要內(nèi)容

5、圍繞納米材料，半導(dǎo)體納米材料以及電化學(xué)生物傳感器的相關(guān)理論概念，制備合成了兩種半導(dǎo)體納米材料：采用等離子體濺射方法制備了ZnO/Au納米復(fù)合材料和使用水熱合成化學(xué)方法制備了NiCo納米材料，并用制備的納米材料做成修飾電極。分別使用這兩種修飾電極對(duì)抗壞血酸、多巴胺以及尿酸三種物質(zhì)進(jìn)行電化學(xué)測(cè)定。具體內(nèi)容包括：
　　(1)第一章主要介紹了納米材料，包括納米材料的概述、特性、制備與合成方法以及應(yīng)用；半導(dǎo)體納米材料及其概述、特性、制備與合

6、成方法等等；電化學(xué)生物傳感器，包括概述，工作原理，以及分類(lèi)，其中又詳細(xì)介紹了幾種電化學(xué)生物傳感器：細(xì)胞電化學(xué)傳感器、電化學(xué)酶?jìng)鞲衅?、電化學(xué)DNA傳感器以及電化學(xué)免疫傳感器等。
　　(2)第二章主要內(nèi)容是基于制備的氧化鋅/金納米復(fù)合材料的電化學(xué)生物傳感器用于對(duì)抗壞血酸和尿酸的檢測(cè)。本研究中采用等離子體濺射法制備合成了氧化鋅/金納米復(fù)合材料，使用掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、高分辨透射電子顯微鏡等對(duì)該納米材料進(jìn)行了理化特性的表征，比

7、較符合預(yù)期結(jié)果，同時(shí)又用該納米材料修飾電極作為三電極系統(tǒng)的工作電極，對(duì)抗壞血酸和尿酸兩種物質(zhì)進(jìn)行了一系列電化學(xué)實(shí)驗(yàn)的測(cè)定。
　　(3)第三章主要內(nèi)容是基于制備的鎳鈷納米材料的電化學(xué)生物傳感器用于對(duì)抗壞血酸、多巴胺以及尿酸的檢測(cè)。本研究中采用了水熱化學(xué)合成法制備了鎳鈷納米材料紙纖維，使用掃描電子顯微鏡對(duì)鎳鈷納米材料紙纖維進(jìn)行了理化特性表征與分析，材料長(zhǎng)勢(shì)較符合預(yù)期結(jié)果，然后用該納米材料紙纖維作為三電極系統(tǒng)的工作電極，采用該系統(tǒng)對(duì)抗壞