纺织工业环境监测论文提纲

论文题目：基于PPy/HAP修饰的银基无酶葡萄糖传感器研究

摘要：葡萄糖含量的检测在医疗诊断、临床分析、食品和纺织工业、生物技术和环境检测等许多领域都是备受关注的重点之一。无酶葡萄糖电化学传感器因具有很多优点而备受关注。本文采用的天然的生物材料羟基磷灰石（HAP）具有良好的生物相容性和生物活性。用其作为模板,再用聚吡咯（PPy）修饰以提高其导电性,旨在发展一种新型的无酶葡萄糖传感器。通过扫描电子显微镜（SEM）、能谱分析（EDS）、X-射线衍射（XRD）,傅里叶变换红外光谱（FT-IR）等表征手段对PPy、HAP和PPy/HAP复合材料进行了表征。结果表明,HAP模板上有很多排列有序的微孔道,并在微孔道的阵列中形成了结构完整的管状PPy。在此基础上,用PPy/HAP复合材料和Ag-Hg合金构建了无酶葡萄糖传感器（PPy/HAP/Ag-Hg）。在0.1 M磷酸缓冲溶液（pH=7.4）中采用循环伏安法（CV）和电流-时间法（j-t）研究了其对葡萄糖的电化学传感监测性能。结果表明,该传感器对葡萄糖在0.500-11.0 mM和14.0-17.5 mM两个浓度范围内都有线性响应,检测灵敏度分别是0.231 μAmM-1 cm-2和2.21 μAmM-1 cm-2,最低检测限为0.27mM（信噪比S/N=3）。同时该传感电极也表现出了良好的检测稳定性和重现性。而且,PPy/HAP/Ag-Hg传感电极在对葡萄糖进行检测时,对一些常见的干扰物,如氯化钠、抗坏血酸、尿酸、盐酸多巴胺等,均具有良好的抗干扰性。基于上述优良的检测性能,并考虑到HAP具有非常优异的生物相容性及测试环境接近人体血液真实情况,因此认为本文所构建的PPy/HAP/Ag-Hg传感电极具备在生物活体中应用的理论研究和实验研究价值。

关键词：聚吡咯;羟基磷灰石;微管阵列;无酶葡萄糖电化学传感器;电化学催化;抗干扰性

学科专业：物理化学

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 引言

1.2 葡萄糖传感器的研究

1.2.1 葡萄糖传感器的研究意义和背景

1.2.2 葡萄糖传感器的研究进展

1.2.3 基于酶的葡萄糖电化学传感器简介

1.3 无酶葡萄糖电化学传感器简介

1.3.1 无酶葡萄糖电化学传感器研究进展

1.3.2 无酶葡萄糖电化学传感器检测机理

1.4 羟基磷灰石简介

1.4.1 羟基磷灰石的组成和晶体结构

1.4.2 羟基磷灰石的性质

1.4.3 羟基磷灰石的来源

1.4.4 羟基磷灰石复合材料

1.4.5 羟基磷灰石的应用

1.4.6 羟基磷灰石材料的发展前景

1.5 导电聚合物

1.5.1 导电聚合物的简介

1.5.2 导电聚合物的结构和导电机理

1.5.3 导电聚合物的制备方法

1.5.4 导电聚合物的应用

1.6 聚吡咯简介

1.6.1 聚吡咯的结构

1.6.2 聚吡咯的基本性质

1.6.3 聚吡咯的聚合机理

1.6.4 聚吡咯的掺杂

1.7 选题的意义及本文研究内容

1.7.1 选题的意义

1.7.2 本文研究内容

第2章 实验部分

2.1 实验试剂和仪器

2.1.1 实验试剂

2.1.2 实验仪器

2.2 溶液的准备

2.3 PPy在HAP模板微反应通道中的合成

2.3.1 HAP模板的预处理

2.3.2 PPy在HAP模板微反应通道中的合成

2.4 电极的制备

2.4.1 PPy/Pt电极的制备

2.4.2 Ag-Hg电极的制备

2.4.3 Ag-Cu-Hg电极的制备

2.4.4 PPy/Ag-Hg电极的制备

2.4.5 PPy/Ag-Cu-Hg电极的制备

2.4.6 HAP/Ag-Hg电极的制备

2.4.7 PPy/HAP/Ag-Hg电极的制备

2.5 材料的表征

2.5.1 HAP及PPy/HAP的扫描电镜及能谱分析实验

2.5.2 PPy、HAP及PPy/HAP的X-射线衍射分析实验

2.5.3 PPy、HAP及PPy/HAP的傅里叶变换红外光谱实验

2.6 电化学性能测试

2.6.1 循环伏安曲线测试

2.6.2 电流-时间曲线测试

2.6.3 传感电极稳定性和重现性测试

第3章 无酶葡萄糖传感电极构建方法研究

3.1 纯Pt电极和PPy/Pt电极的CV测试结果分析

3.1.1 纯Pt电极的CV实验结果分析

3.1.2 PPy/Pt电极的CV实验结果分析

3.2 基于Ag-Hg和Ag-Cu-Hg合金的四种电极的CV测试结果分析

3.2.1 Ag-Hg和PPy/Ag-Hg电极的CV实验结果分析

3.2.2 Ag-Cu-Hg和PPy/Ag-Cu-Hg电极的CV实验结果分析

3.3 HAP/Ag-Hg和PPy/HAP/Ag-Hg电极的CV测试结果分析

3.3.1 HAP/Ag-Hg电极和PPy/HAP/Ag-Hg电极对葡萄糖氧化的电化学催化作用分析

3.3.2 PPy/HAP/Ag-Hg电极在不同扫描速率下的CV实验结果分析

3.4 本章小结

第4章 PPy/HAP/Ag-Hg传感电极的表征及性能分析

4.1 HAP模板及PPy/HAP的形貌表征

4.1.1 HAP模板及PPy/HAP的SEM实验结果分析

4.1.2 HAP模板及PPy/HAP的EDS实验结果分析

4.2 PPy、HAP及PPy/HAP的结构表征

4.2.1 PPy、HAP及PPy/HAP的XRD实验结果分析

4.2.2 PPy、HAP及PPy/HAP的FT-IR实验结果分析

4.3 PPy在HAP模板中的合成机理

4.4 PPy/HAP/Ag-Hg在干扰物中的CV实验结果分析

4.5 PPy/HAP/Ag-Hg工作电位实验结果分析

4.6 恒电位条件下电流-时间曲线实验结果分析

4.6.1 HAP/Ag-Hg对葡萄糖检测的电流-时间曲线实验结果分析

4.6.2 PPy/HAP/Ag-Hg对葡萄糖检测的电流-时间曲线实验结果分析

4.7 PPy/HAP/Ag-Hg稳定性与重现性实验结果

4.7.1 PPy/HAP/Ag-Hg稳定性实验结果

4.7.2 PPy/HAP/Ag-Hg重现性实验结果

4.8 PPy/HAP/Ag-Hg对葡萄糖检测机理初探

4.9 本章小结

第5章 结论

参考文献

致谢