新型納米電化學(xué)傳感器構(gòu)建研究緒論,化工論文本篇論文目錄導(dǎo)航：【題目】【第一章】新型納米電化學(xué)傳感器構(gòu)建研究緒論【第二章】【第三章】【第四章】【結(jié)論/以下為參考文獻(xiàn)】第1章緒論1.1電化學(xué)傳感器1.1.1概述隨著時(shí)代的變遷，人類經(jīng)歷了三次科技革命，科技的發(fā)展改變了世界和人類社會(huì)。傳感器是當(dāng)代科技的前沿技術(shù)，被國內(nèi)外公以為具有宏大發(fā)展?jié)摿Φ母咝录夹g(shù)產(chǎn)業(yè)，電化學(xué)傳感器由于其制備簡單、靈敏度高和選擇性好引起了研究者的廣泛關(guān)注。根據(jù)換能器種類的不同，可將傳感器劃分為四類，即光學(xué)傳感器、壓電晶體傳感器、熱傳導(dǎo)傳感器和電化學(xué)傳感器。電化學(xué)傳感器是基于電化學(xué)分析技術(shù)，針對(duì)不同物質(zhì)進(jìn)行分析檢測的電化學(xué)裝置。電化學(xué)傳感器主要由三部分組成，即感應(yīng)器、信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置和信號(hào)輸出裝置。傳感器將待測物質(zhì)與傳感器辨別層所發(fā)生的特定化學(xué)反響被相應(yīng)的化學(xué)換能器或者物理換能器轉(zhuǎn)化成可定量處理的電信號(hào)，再經(jīng)過電極、光纖或者質(zhì)量敏感元件等將信號(hào)以電流、電壓等形式放大后輸出，進(jìn)而到達(dá)對(duì)待測物分析的目的[1].根據(jù)電信號(hào)的不同能夠?qū)㈦娀瘜W(xué)傳感器分為電流傳感器、電壓傳感器、阻抗傳感器和電導(dǎo)傳感器。當(dāng)前，研究人員開發(fā)出電化學(xué)傳感器用于重金屬[2]、過氧化氫[3]、糖類[4]、核酸[5]、細(xì)胞[6]、蛋白質(zhì)[7]等物質(zhì)的檢測分析，而且在不斷地?cái)U(kuò)大應(yīng)用范圍。1.1.2電化學(xué)生物傳感器電化學(xué)生物傳感器通常采用固體電極作為基礎(chǔ)電極，將生物活性物質(zhì)固定在電極外表，然后通過生物分子間特異性辨別作用，生物活性物質(zhì)能選擇性辨別目的分子并將目的分子捕捉到電極外表，基礎(chǔ)電極作為信號(hào)傳導(dǎo)器將電極外表發(fā)生的辨別反響信號(hào)導(dǎo)出，經(jīng)過轉(zhuǎn)換器變成能夠測量的電信號(hào)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)分析目的物進(jìn)行定量或者定性分析的目的。由各種生物分子〔抗體、DNA、酶、微生物或全細(xì)胞〕與電化學(xué)轉(zhuǎn)換器〔電流型、電位型、電容型和電導(dǎo)型〕組合可構(gòu)成多種類型的電化學(xué)生物傳感器，根據(jù)固定在電極外表的生物敏感分子的不同，電化學(xué)生物傳感器可分為電化學(xué)免疫傳感器、電化學(xué)DNA傳感器、電化學(xué)酶傳感器、電化學(xué)微生物傳感器和電化學(xué)組織細(xì)胞傳感器等[8].1.1.2.1電化學(xué)免疫傳感器電化學(xué)免疫傳感器是一種將高靈敏的傳感技術(shù)與抗體抗原間特異性免疫反響結(jié)合起來的分析方式方法。它是以抗原、抗體特異性反響為基礎(chǔ)，將抗原/抗體反響到達(dá)平衡狀態(tài)后的生物反響信號(hào)轉(zhuǎn)換成可測量的電信號(hào)并通過基礎(chǔ)電極將其導(dǎo)出。當(dāng)采用電化學(xué)檢測方式方法測量時(shí)，其信號(hào)大小與目的分析物在一定濃度范圍內(nèi)成線性關(guān)系，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)目的檢測物的分析測定。根據(jù)抗原與抗體間的免疫反響的類型，電化學(xué)免疫傳感器可分為兩種：競爭法和夾心法。競爭法的分析原理是基于標(biāo)記抗原和非標(biāo)記抗原共同競爭與抗體的反響[9].而夾心法則是將捕獲抗體、抗原和檢測抗體結(jié)合在一起，構(gòu)成一種捕獲抗體/抗原/檢測抗體的夾心式復(fù)合物，也稱三明治式結(jié)合物[10].1.1.2.2電化學(xué)DNA傳感器電化學(xué)DNA傳感器主要檢測的是核酸的雜交反響，將單鏈DNA〔ssDNA〕探針，固定在電極上，在適當(dāng)?shù)臏囟?、pH值和離子強(qiáng)度下，電極外表的DNA探針分子能與靶序列選擇性地雜交，構(gòu)成雙鏈DNA〔dsDNA〕，導(dǎo)致電極外表構(gòu)造發(fā)生改變。然后電極作為信號(hào)傳導(dǎo)器將在電極外表發(fā)生的雜交反響導(dǎo)出，通過檢測這些導(dǎo)出的電信號(hào)來到達(dá)檢測靶序列〔或特定基因〕的目的。1.1.2.3電化學(xué)酶傳感器電化學(xué)酶傳感器是在固定化酶的催化作用下，生物分子發(fā)生化學(xué)變化后，通過換能器產(chǎn)生電信號(hào)作為測量信號(hào)，在一定條件下，利用測得電信號(hào)與待測物濃度建立函數(shù)關(guān)系，進(jìn)而間接測定出待測物濃度。1962年Clark和Lyons[11]將葡萄糖氧化酶〔GOD〕固定在電流型氧電極外表，檢測葡萄糖濃度，這就是最早的葡萄糖電化學(xué)傳感器。自此以后，研究工作者不斷地?cái)U(kuò)大電化學(xué)酶傳感器的研究領(lǐng)域，出現(xiàn)了過氧化氫[12]、乳酸[13]、膽固醇[14]、尿酸[15]等電化學(xué)酶傳感器。根據(jù)酶分子與電極間電子傳遞的機(jī)理不同，電化學(xué)酶傳感器大致經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段：①以自然界存在的O2為電子傳遞體來溝通酶的電活性中心與電極之間的電子通道，直接檢測酶的反響底物的減少或產(chǎn)物的生成的第一代酶傳感器。②為了降低工作電位，減少干擾，以小分子電子媒介體代替O2來溝通酶的電活性中心與電極之間的電子通道，通過檢測媒介體在電極上被氧化的電流變化來反映底物濃度的變化的第二代酶傳感器[16].③利用酶本身能在電極上直接發(fā)生電子轉(zhuǎn)移而設(shè)計(jì)的第三代電化學(xué)酶傳感器。這三代電化學(xué)酶傳感器的工作原理如此圖1.2所示。根據(jù)測量信號(hào)的不同，大致可分為：電流型、電位型和電導(dǎo)型。①電流型酶傳感器是研究以及應(yīng)用最廣泛的一種傳感器，它是利用固定在電極外表上的酶對(duì)底物的催化氧化或復(fù)原作用，產(chǎn)生可在電極上復(fù)原或氧化的組分，獲得電流信號(hào)[17].②電位型傳感器是基于離子選擇性電極原理而發(fā)展起來的，固定到電極外表的酶對(duì)底物的催化作用，產(chǎn)生離子型物質(zhì)，能引起指示電極電位改變[18].③電導(dǎo)型傳感器是利用酶催化底物反響，導(dǎo)致反響體系中離子種類及濃度的變化，進(jìn)而引起溶液導(dǎo)電性的改變，以溶液電導(dǎo)率為響應(yīng)信號(hào)。1.1.2.4電化學(xué)微生物傳感器由固定化微生物、換能器和信號(hào)輸出裝置組成，以微生物活體作為分子辨別敏感材料固定于電極外表構(gòu)成的一種電化學(xué)傳感器，其原理是利用固定化微生物代謝消耗溶液中的溶解氧或產(chǎn)生一些電活性物質(zhì)，通過換能器轉(zhuǎn)換成電信號(hào)來實(shí)現(xiàn)待測物的定量分析。電化學(xué)微生物傳感器是電化學(xué)生物傳感器重要組成部分，1975年Divies制作成功了第一支微生物傳感器[19],由此開拓了生物傳感器的另一個(gè)新領(lǐng)域。1.1.2.5電化學(xué)組織〔細(xì)胞〕傳感器電化學(xué)組織〔細(xì)胞〕傳感器是以動(dòng)植物組織〔細(xì)胞〕切片作為分子辨別元件與相應(yīng)的信號(hào)元件組合構(gòu)成的生物傳感器。它是利用組織細(xì)胞里面的酶作為反響催化劑，其工作原理和構(gòu)造也與酶傳感器類似。電化學(xué)組織〔細(xì)胞〕傳感器多采用動(dòng)植物薄片材料制成敏感膜或傳感元件，其傳感元件多用氣敏電極。1.1.3電化學(xué)無酶傳感器固然酶傳感器具有較好的檢測效果，但酶傳感器存在的一些缺陷在一定程度上制約了酶傳感器的應(yīng)用與推廣。一方面，生物酶價(jià)格較昂貴，固定方式方法也較為復(fù)雜；另一方面，作為生物活性大分子的酶蛋白，對(duì)周圍環(huán)境要求較高，容易失活，穩(wěn)定性差，其活性受周圍環(huán)境溫度、濕度、pH值以及其他一些毒性物質(zhì)的影響。這些問題對(duì)酶傳感器穩(wěn)定性和重現(xiàn)性造成了負(fù)面影響。鑒于以上原因，電化學(xué)無酶傳感器吸引了很多研究人員的注意力，無酶傳感器的研究日益遭到關(guān)注。近年來，隨著納米技術(shù)的快速發(fā)展，研究發(fā)現(xiàn)了很多具有高電化學(xué)活性和催化性能的新型納米材料，包括碳納米材料〔碳納米管、石墨烯、富勒烯〕、金屬納米材料〔Au、Ag、Pt、Pa等〕、金屬氧化物〔TiO2、CuO、Fe3O4、ZnO等〕、金屬硫化物〔CuS、ZnS〕等。無酶傳感器具有很多優(yōu)點(diǎn)，如制作簡單、成本低廉、易于保存、穩(wěn)定性好以及使用范圍廣等，遭到越來越多研究者的關(guān)注。Liu等[20]使用鉑納米顆粒負(fù)載碳納米纖維電極，構(gòu)建無酶的過氧化氫傳感器，檢測范圍為1M到800M,檢出限為0.6M,具有高靈敏度和良好的選擇性。Gao等[21]一步合成PtNi納米顆粒-石墨烯納米復(fù)合材料，并修飾玻碳電極，構(gòu)建無酶的葡萄糖傳感器，靈敏度為20.42Acm-2mM-1,檢出限為0.01mM,具有良好的選擇性，低的檢出限，較好的穩(wěn)定性，高的靈敏度，快速的響應(yīng)信號(hào)。Li等[22]采用多孔的銀納米管修飾玻碳電極構(gòu)建無酶的膽固醇傳感器，線性范圍為2.810?4到3.310?2M,最低檢出限為1.810?4M,該傳感器具有良好的重復(fù)性，較好的穩(wěn)定性和良好的抗干擾能力。Du等[23]構(gòu)建石墨烯碳纖維電極無酶傳感器檢測尿酸，檢測線性范圍為0.194M到49.68M,檢出限為0.132M,該傳感器具有快速的響應(yīng)信號(hào)，好的選擇性和重現(xiàn)性。1.2納米材料在電化學(xué)傳感器中的應(yīng)用1.2.1納米技術(shù)納米技術(shù)是20世紀(jì)80年代末90年代初發(fā)展起來的一門新興學(xué)科，是以很多當(dāng)代先進(jìn)科技為基礎(chǔ)的科學(xué)技術(shù)，它是當(dāng)代科學(xué)〔混沌物理、量子力學(xué)、分子生物學(xué)等〕和當(dāng)代技術(shù)〔計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子、掃描隧道顯微鏡技術(shù)、核分析技術(shù)等〕結(jié)合的產(chǎn)物。納米技術(shù)引發(fā)了一系列的科學(xué)技術(shù)，構(gòu)成了很多新興學(xué)科，如納米生物學(xué)、納米材料學(xué)、納米化學(xué)、納米電子學(xué)、納米動(dòng)力學(xué)、納米加工技術(shù)等等。這些由納米技術(shù)衍生的新興學(xué)科讓人類在微觀的層面上對(duì)物質(zhì)本質(zhì)有了新的認(rèn)識(shí)，進(jìn)而促進(jìn)人類社會(huì)發(fā)展。電化學(xué)傳感器是一門綜合了生物技術(shù)、材料技術(shù)、納米技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)的一門學(xué)科，被廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測、食品分析、醫(yī)學(xué)診斷等方面。納米技術(shù)為生物傳感器開拓了新的發(fā)展方向，大大促進(jìn)了生物傳感器發(fā)展。1.2.2納米材料納米材料是納米技術(shù)的重要組成部分，從廣義上來講，納米材料指在三維空間尺寸上至少有一維處在納米量級(jí)〔1-100nm〕的材料。納米材料尺寸介于原子、分子和宏觀物體之間的納米粒子，進(jìn)而具有一些特殊的性質(zhì)，如外表效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)[24,25],進(jìn)而使納米材料具有微波吸收性能、高外表活性、強(qiáng)氧化性、超順磁性及吸收光譜表現(xiàn)明顯的藍(lán)移或者紅移現(xiàn)象等[26].除此之外，納米材料還具有特殊的光電化學(xué)性質(zhì)、光學(xué)性質(zhì)、催化性質(zhì)、特殊的物理機(jī)械性質(zhì)等。隨著納米技術(shù)的進(jìn)步，納米材料的研究范圍也在不斷地?cái)U(kuò)大，前期研究范圍主要集中在納米粒子以及由它們組成的薄膜與塊體構(gòu)造材料，如今納米材料研究范圍牽涉到了納米線、納米管、微孔介孔材料〔包括凝膠和氣凝膠〕。納米材料根據(jù)空間維數(shù)可分為四個(gè)類型[27]:①零維納米材料，指在三個(gè)維度上都處于納米尺度的材料；②一維納米材料，指在兩個(gè)維度上處在納米尺度的材料；③二維納米材料，指三個(gè)維度只要一個(gè)在納米尺度的材料；④三維納米材料，指由納米晶粒組成的塊狀材料。低維的納米材料各具獨(dú)特的性質(zhì)和用處，同時(shí)構(gòu)成高維納米材料的基本單元，能夠影響和決定所構(gòu)成材料的基本性能。1.2.3碳納米材料在電化學(xué)傳感器方面的應(yīng)用碳元素是自然界中存在的與人類最密切相關(guān)、最重要的元素之一。碳納米材料是指在三個(gè)維度至少有一個(gè)維度為納米量級(jí)的碳材料。1985年英國化學(xué)家HaroldKroto和美國化學(xué)家RichardErrett在萊斯大學(xué)制備出了第一種零維的碳材料富勒烯〔Fullerence,C60〕，由于這個(gè)分子與建筑學(xué)家巴克明斯特富勒的建筑作品很類似，為了表示出對(duì)他的敬意，將其命名為富勒烯。1991年，日本NEC電子公司的飯島博士在高分辨率的透射電子顯微鏡下檢測石墨電弧設(shè)備中產(chǎn)生的球狀碳分子時(shí)意外地發(fā)現(xiàn)了由管狀的同軸納米管組成的碳分子，也就是一維碳納米材料碳納米管〔Carbonnanotube,CNT〕。2004年，英國曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家AndreGeim和KonstantinNovoselov,成功地在實(shí)驗(yàn)中從石墨中分離出石墨烯，兩人也因在二維碳材料石墨烯的創(chuàng)始性實(shí)驗(yàn)，共同獲得2018年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。近年來，碳納米技術(shù)的研究相當(dāng)活潑踴躍，多種多樣的納米碳結(jié)晶、球狀、針狀、棒狀、管狀等層出不窮。由于碳納米管和石墨烯具有極好的導(dǎo)電能力、大的比外表積、高的化學(xué)穩(wěn)定性及納米尺寸效應(yīng)，其在電化學(xué)傳感器應(yīng)用方面具有廣闊的前景。下面我們就以碳納米管和石墨烯為代表來介紹一下碳納米材料在電化學(xué)傳感器方面的應(yīng)用。1.2.3.1碳納米管碳納米管是由單層或多層石墨片繞中心按一定角度卷曲而成無縫中空的納米管狀碳材料。碳納米管中碳原子以sp2雜化為主，也存在一定的sp3雜化鍵，即構(gòu)成的化學(xué)鍵同時(shí)具有sp2和sp3混合雜化狀態(tài)。由于其特殊的構(gòu)造，所以碳納米管具有高的機(jī)械強(qiáng)度、極好的導(dǎo)電性、高的化學(xué)穩(wěn)定性、較大的比外表積，很多研究者將其應(yīng)用于電化學(xué)傳感器方面的研究，并獲得了一系列的研究成果。Gong等[28]使用碳納米管修飾電極檢測同型半胱氨酸，線性范圍為0.1M到60M,最低檢出限為0.06M,該方式方法具有低的檢出限、良好的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性。Tsai等[29]制備聚吡咯-碳納米管-葡萄糖氧化酶納米復(fù)合材料修飾玻碳電極測定葡萄糖，線性范圍寬，靈敏度高，響應(yīng)速度快，重現(xiàn)性好。Shahrokhian等[30]在碳納米管上負(fù)載鈷納米顆粒，并用其修飾玻碳電極測定甲硫噠嗪，表現(xiàn)出良好的電催化性能，線性范圍為110-8M到110-7M,最低檢出限為710-9M,該電化學(xué)傳感器靈敏度高，重復(fù)性和重現(xiàn)性好。Lin等[31]一步合成銀納米顆粒-碳納米管-殼聚糖復(fù)合材料，固定葡萄糖氧化酶構(gòu)建葡萄糖電化學(xué)傳感器，該傳感器對(duì)葡萄糖表現(xiàn)出良好的電催化活性，線性范圍寬〔0.5M到50M〕，檢出限低〔0.1M〕，靈敏度高〔135.9AmM?1〕。Du等[32]制備了-乳球蛋白-多壁碳納米管-金納米顆粒復(fù)合納米材料，采用牛血清蛋白〔BSA〕作為交聯(lián)劑固定葡萄糖氧化酶，所制備的電化學(xué)傳感器靈敏度為3.98AmM?1,線性范圍為0.025mM到5.5mM,最低檢出限為1.1M.Wang等[33]制備了硫雜杯芳烴-多壁碳納米管復(fù)合材料差分脈沖伏安法測定Pb2+,該方式方法具有線性范圍寬〔210-10M到110-8M〕，檢出限低〔410-11M〕，測定Pb2+具有很好的選擇性和高的靈敏度。1.2.3.2石墨烯石墨烯是由單層碳原子構(gòu)成的片狀構(gòu)造的碳納米材料，是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成的六角形蜂窩狀二維納米材料。石墨烯具有高的比外表積〔2630m2g-1〕，快速的電子轉(zhuǎn)移率〔室溫下1.5104cm2V-1s-1〕，超高的機(jī)械強(qiáng)度〔130GPa是鋼的100多倍〕，高電導(dǎo)率〔64mScm-1〕，熱導(dǎo)率遠(yuǎn)大于碳納米管〔可達(dá)5000Wm-1k-1〕，溫室霍爾效應(yīng)以及高的彈性[34-39].由于石墨烯具有極好的導(dǎo)電性能、極高的機(jī)械強(qiáng)度和大的比外表積，在電化學(xué)傳感領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景，引起了研究人員廣泛關(guān)注。Shan等[40]制備了石墨烯-聚乙烯亞胺離子液體-葡萄糖氧化酶復(fù)合納米材料，并構(gòu)建葡萄糖傳感器，測得線性范圍為2mM到14mM,且對(duì)O2和H2O2表現(xiàn)出良好的催化活性。Kim等[41]采用石墨烯修飾電極檢測多巴胺，線性范圍為4M到100M,最低檢出限為2.64M,該傳感器對(duì)多巴胺檢測有良好的選擇性和抗干擾能力。Chen等[42]選用KBH4作為復(fù)原劑，制備石墨烯-銅納米顆粒復(fù)合材料，并構(gòu)建電化學(xué)傳感器，對(duì)蔗糖、乳糖、果糖、葡萄糖和甘露醇分別進(jìn)行分析檢測，表現(xiàn)出良好的電化學(xué)活性，具有廣泛的分析應(yīng)用價(jià)值。Zhu等[43]制備了石墨烯-硫堇納米復(fù)合材料修飾金電極，測定寡核苷酸，線性范圍為110-12M到110-7M,檢出限為1.2610-13M,所制備的傳感器靈敏度高、選擇性好。Zhang等[44]制備了石墨烯-鉑納米復(fù)合材料，并修飾玻碳電極構(gòu)建無酶的過氧化氫傳感器，靈敏度高，檢測范圍寬〔0.5M到3.475mM〕，檢出限低〔0.2M〕，由于其高的靈敏度和低的檢出限，能夠應(yīng)用于活細(xì)胞釋放過氧化氫的檢測。Dutta等[45]使用二氧化錫量子點(diǎn)-石墨烯納米復(fù)合材料，構(gòu)建無酶的尿素傳感器，測得線性范圍為1.610-14M到3.910-12M,最低檢出限可達(dá)11.7fM,該方式方法對(duì)尿素具有超高的靈敏度〔1.38AfM?1〕，快速的響應(yīng)信號(hào)〔約5s〕，非常好的抗干擾能力。Hwa等[46]采用一步合成石墨烯-碳納米管-氧化鋅納米復(fù)合材料，采用差分脈沖伏安法構(gòu)建葡萄糖傳感器，該傳感器對(duì)葡萄糖具有很好的電催化活性，該方式方法具有檢測范圍寬〔10M到6.5mM〕，檢出限低〔4.5M〕，穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，并且能夠應(yīng)用于人血樣檢測。1.2.4金屬納米材料在電化學(xué)傳感器方面的應(yīng)用金屬納米材料主要指的是貴金屬納米材料〔納米金、納米銀、納米鉑、納米鈀、納米釕等〕和銅、鐵、鈷、鎳、鋅等納米材料以及它們組成的合金。金屬納米材料具有導(dǎo)電性能好、穩(wěn)定性強(qiáng)、生物兼容性好、細(xì)胞毒性低以及尺寸形狀所帶來的光、電、磁等方面具有獨(dú)特的性質(zhì)[47-51].金屬納米材料一般采用相應(yīng)的金屬鹽在水相或者有機(jī)相中參加復(fù)原劑，通過發(fā)生化學(xué)復(fù)原反響制備得到[52].金屬納米材料由于極高的外表能往往很不穩(wěn)定，極易產(chǎn)生團(tuán)圓現(xiàn)象。所以，在金屬納米材料制備經(jīng)過中，我們通常參加一定量的穩(wěn)定劑或者外表保衛(wèi)劑來提高穩(wěn)定性并且引入相應(yīng)的基團(tuán)和電荷。通常使用的復(fù)原劑有硼氫化鈉、肼、抗壞血酸、檸檬酸鹽、多元醇等。外表活性劑或穩(wěn)定劑常使用聚乙烯吡咯烷酮〔PVP〕、十六烷基三甲基溴化銨〔CTAB〕等。Zhang等[53]采用檸檬酸鹽作復(fù)原劑制備金納米顆粒，在金納米顆粒上固定血紅蛋白修飾玻碳電極檢測過氧化氫，檢測范圍為2.010-6M到2.410-4M,檢出限為9.110-7M.Wang等[54]采用硼氫化鈉作復(fù)原劑，檸檬酸鈉作穩(wěn)定劑制備金納米顆粒并負(fù)載有序的多孔碳，構(gòu)建電化學(xué)傳感器檢測葡萄糖，檢測范圍為0.05mM到20mM,所制備的傳感器穩(wěn)定性、選擇性和重現(xiàn)性良好。Hu等[55]采用抗壞血酸為復(fù)原劑制備牛血清蛋白包金納米微球納米復(fù)合材料，并用其修飾金電極檢測胚胎抗原腫瘤細(xì)胞，所制備的傳感器具有快速的響應(yīng)信號(hào)、高的穩(wěn)定性、良好的重現(xiàn)性及優(yōu)秀的抗干擾能力。李理等[56]以硼氫化鈉為復(fù)原劑，CTAB為外表活性劑合成納米金種子；進(jìn)而以抗壞血酸為復(fù)原劑，CTAB為外表活性劑，在金種子上生長金納米棒；最后構(gòu)建石墨烯/金納米棒修飾玻碳電極檢測過氧化氫，該傳感器對(duì)過氧化氫表現(xiàn)出良好的電催化性能，穩(wěn)定性好，抗干擾能力強(qiáng)。Gatselou等[57]選用硼氫化鈉為復(fù)原劑，檸檬酸鹽為穩(wěn)定劑制備銠納米顆粒修飾絲網(wǎng)印刷石墨電極對(duì)過氧化氫進(jìn)行檢測，測得線性范圍為5M到600M,檢出限為2M,且能夠應(yīng)用于實(shí)際樣品中過氧化氫的測定。1.2.5半導(dǎo)體量子點(diǎn)在電化學(xué)傳感器方面的應(yīng)用量子點(diǎn)是由有限數(shù)目的原子組成，三個(gè)維度尺寸均在納米數(shù)量級(jí)，一般為球形或類球形，是由半導(dǎo)體材料〔通常由IIB~VIA或IIIA~VA元素組成〕制成的，如由IIB、VIA族元素〔如CdS、CdSe、CdTe、ZnSe等〕或IIIA、VA族元素〔如InP、InAs等〕組成，可以以由兩種或兩種以上的半導(dǎo)體材料組成。量子點(diǎn)獨(dú)特的性質(zhì)基于它本身的量子效應(yīng)，當(dāng)顆粒尺寸進(jìn)入納米量級(jí)時(shí)，尺寸限域?qū)⒁鸪叽缧?yīng)、量子限域效應(yīng)、宏觀量子隧道效應(yīng)和外表效應(yīng)，進(jìn)而派生出納米體系具有常觀體系和微觀體系不同的低維物性，展現(xiàn)出很多不同于宏觀體材料的物理化學(xué)性質(zhì)，在非線形光學(xué)、化學(xué)傳感、磁介質(zhì)、催化及功能材料等方面具有極為廣闊的應(yīng)用前景。Dong等[58]制備了CdS納米顆粒功能化的碳納米復(fù)合材料，用其修飾玻碳電極構(gòu)建電化學(xué)傳感器，使用方波伏安法檢測凝血酶，所制備的傳感器檢測范圍寬〔1.010-16M到1.010-13M〕，檢出限低〔6.010-17M〕。CdS納米顆粒能夠增大電化學(xué)吸附位點(diǎn)，提高凝血酶的負(fù)載量，進(jìn)而起到放大電化學(xué)信號(hào)的作用。Huang等[59]利用量子點(diǎn)CdSe負(fù)載在銀-半胱氨酸復(fù)合納米線構(gòu)建電化學(xué)發(fā)光信號(hào)探針，檢測人免疫球蛋白G〔IgG〕，檢測范圍為1.010-12g/mL到5.010-10g/mL,檢出限為1.010-12g/mL.由于量子點(diǎn)CdSe獨(dú)特的光電特性，負(fù)載在銀-半胱氨酸復(fù)合納米線上能夠使信號(hào)放大。Hu等[60]利用量子點(diǎn)ZnSe特殊的電化學(xué)發(fā)光特性檢測過氧化氫〔H2O2〕，檢測范圍寬〔6.110-7M到3.1210-4M〕，檢測限低〔2.010-7M〕，實(shí)驗(yàn)證明，所構(gòu)建的傳感器具有很好的重現(xiàn)性，能夠應(yīng)用于實(shí)際樣品的檢測。Du等利用量子點(diǎn)CdTe進(jìn)行功能化引進(jìn)羧基，利用共價(jià)鍵固訂婚和素，通過陽極溶出Cd2+,電化學(xué)測訂婚和素的濃度，線性范圍為0.5ng/L到100ng/L,最低檢出限為0.3ng/L.1.2.6導(dǎo)電高分子在電化學(xué)傳感器方面的應(yīng)用導(dǎo)電高分子又稱為導(dǎo)電聚合物，導(dǎo)電高分子具有-電子骨架，這些-共軛構(gòu)造，以單雙建交替方式沿著聚合物鏈延伸，離域鍵電子不受原子束縛，能在聚合鏈上自由移動(dòng)，經(jīng)過摻雜后，可移走電子生成空穴，或添加電子，使電子或空穴在分子鏈上自由移動(dòng)，進(jìn)而構(gòu)成導(dǎo)電分子。1977年，白川英樹等第一次報(bào)道了合成聚乙炔這種導(dǎo)電高分子的研究，使用化學(xué)摻雜的方式方法提高其導(dǎo)電性能，由于在導(dǎo)電聚合物領(lǐng)域創(chuàng)始性的發(fā)現(xiàn)，他們共同獲得2000年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。隨后，研究人員又相繼發(fā)現(xiàn)了聚苯胺〔PANI〕、聚吡咯〔PPy〕