文档介绍：碳纳米管修饰电极在生物传感器方面的应用
STRONG【摘要】/STRONG本文综述了基于碳纳米管的化学修饰电极和在生物传感器的研究进展。
STRONG【关键词】/STRONG碳纳米管;修饰电极;生物传感器;进展
自1991年日本dianzijixie电子显微镜专家Iijima发现碳纳米管(Ts)Ts因其独特的力学、电子特性及化学特性,成为世界范围内的研究热点之一。它可以认为是将石墨片折叠成碳圆柱体的结果,分为MWNTs(MWNTs)和SWNTs(SWNTs)。近年来,Ts性质研究的深入,Ts应用于生物传感器领域,将其作为一种新型的电极材料,取得了理想的效果。
1碳纳米管的特性及研究现状
CNTs又称巴基管,属于富勒碳系,管状无缝中空,具有完整的分子结构,由碳六元环构成的类石墨平面卷曲而成[1]。Ts中每个碳原子通过sp2杂化与周围3个碳原子相连形成六角形网格结构,但通常因产生弯曲而形成空间拓扑结构,从而使某些碳原子呈sp3杂化状态[2]。CNTs的尺寸处在以原子、分子为代表的微观物体与宏观物体交界的过渡区域,使它既非典型的微观系统又非典型的宏观系统,从而具有可观的表面效应、体积效应、量子效应和宏观量子隧道效应[3]。探索和研究这种新型碳结构的电极特性具有十分重要的意义。Ts修饰电极,其在电催化、电分析化学和生物传感器等方面上具有广阔的应用前景。
2CNTs修饰酶传感器
与其它分析方法相比,电化学生物传感器具有便携、成本低、灵敏度高、稳定性良好等优点,Ts本身的催化和增敏效应,Ts的生物传感器具有广阔的应用前景。酶传感器是生物传感器中研究和应用最多的一种,Ts作为酶的固定材料,Ts修饰酶传感器[4],该类传感器有许多优点。Ts和基础电极结合方式的不同,Ts修饰酶传感器分为不可逆吸附型、糊类、原位生长(阵列)型、共价键合型等几种类型。

Ts可通过范德华力吸附在基础电极表面,有时电极表面还覆盖一层保护膜,Ts流失,同时也起到保护酶的作用。Azamian等人[5]采用吸附的方法将SWNTs固定在玻碳电极上,制成GOD
SWNTs修饰的玻碳电极。蔡等人[6]Ts修饰玻碳电极上GOD的直接电子转移,T电极上能保持其生物电催化活性,显示了稳定的直接电子转移。

糊类电极是圆柱状电极,Ts和绝缘体混合后而制得,Ts不仅是电极的修饰物,同时也是该类电极的主体,起着导电的作用。这种宏观修饰就像蓄“酶”池一样有很大的酶负载量。2004年Maria等人[7]采用MWNTs、Ts糊电极用于葡萄糖的检测,结果表明:该电极对葡萄糖具有很高的选择性和灵敏性、较低的检测限和较宽的线性范围;Federica等人[8]Ts糊电极,该电极与传统的碳糊电极相比,具有阴阳极峰电位差减小、阳极峰电流增大、可逆性和灵敏度高等优点。

Ts是自由生长,会发生随意弯曲,并互相缠绕,造成了很大的影响。因此,制备取向高度一致、管径均匀、Ts阵列成为一个热门课题。Gao等人[9]用铁酞菁在高温下进行热解,Ts阵列。Ts阵列上溅射一层Au薄膜,再电镀导电聚合物膜,以此作为平台构造GOD生物传感器。Tang等人[10]Ts上电镀Pt,然后浸渍于GOD溶液中,最后再涂上一层Nafion膜,这样制得的传感器在线性范围、检测