基于环糊精和核酸适体的持久性有机污染物电化学传感研究

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1、学校代号10532学号S12112030分类号密级硕士学位论文基于环糊精和核酸适体的持久性有机污染物电化学传感研究学位申请人姓名张霞培养单位化学化工学院导师姓名及职称陈金华教授学科专业化学工程与技术研究方向应用电化学论文提交日期2015年5月学校代号：10532学号：S12112030密级：湖南大学硕士学位论文基于环糊精和核酸适体的持久性有机污染物电化学传感研究学位申请人姓名：张霞导师姓名及职称：陈金华教授培养单位：化学化工学院专业名称：化学工程与技术论文提交日期：2015年5月论文答辩日期：2015年5月29日答辩委员会主席：蔡青云教授Electrochemicalse

2、nsorsforpersistentorganicpollutantsbasedonβ-cyclodextrinsandaptamersbyZHANGXiaB.S.(HunanUniversity)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinChemistryEngineeringandTechnologyintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorsProfessorCHENJinh

3、uaMay,2015湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的。除了文中特别加Ｗ标注引用的内容外研究成果，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。＜作者签名：殊霞日期：年月３曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖亩大学可Ｗ将

4、本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１、保密□年解密后适用本授权书。，在２、不保密口。上相应方框内打＂＂（请在ＷＶ）諫焉＾作者签名；日期：年月日导师签名；曰期；所月曰已硕士学位论文摘要持久性有机污染物(Persistentorganicpollutants，POPs)是一类具有高毒、持久、生物积累性、远距离迁移性，严重危害人类健康和环境的人工合成的有机污染物。POPs大多具有致癌、致畸、致突变效应和遗传毒性，能干扰人体内分泌系统，并且广泛存在于全球范围

5、内各种环境介质以及动植物组织器官和人体中，已经成为一个新的全球性问题。因此，发展高灵敏、高选择性的传感器痕量检测POPs刻不容缓。β-环糊精(β-cyclodextrin，β-CD)是由环糊精葡萄糖残基酶作用于葡萄糖聚合物形成的寡聚葡萄糖，由7个D-吡喃葡萄糖基以α-1,4葡萄糖苷键连接而成。β-环糊精可依据范德华力、疏水相互作用力、主客体分子间的匹配作用与许多无机、有机分子、无机离子结合成主客体包合物。核酸适体(简称“适体”，aptamer)是能特异结合蛋白质或其他小分子物质的寡聚核苷酸片段。适体作为一种新的识别分子，适体对靶分子有高度亲和力和严格特异性识别能力，因而适

6、体生物传感器往往具有好的灵敏度和高选择性。利用环糊精或核酸适体特异性结合环境中痕量的污染物，并协同纳米材料(石墨烯、碳纳米管、多孔碳材料、金纳米颗粒)优异的物理、化学性能，本文制备了一系列电化学传感器，用于超灵敏检测POPs：(1)采用六亚甲基二异氰酸酯(HMDI)作为交联剂聚合β-CD，制备了β-CD-HMDI聚合物非共价功能化多壁碳纳米管(MWCNTs/Poly(β-CD-HMDI)复合材料，并采用傅里叶红外、X射线衍射法、扫描电镜、热重分析和电化学方法对其表征。基于MWCNTs/Poly(β-CD-HMDI)复合材料，成功地制备了一种新型电化学传感器，用于检测非电活

7、性4,4’-二氯联苯(DPCB)。研究中以中性红(NR)做探针，由于主客体包合作用，NR进入环糊精空腔，在MWCNTs/Poly(β-CD-HMDI)/GC电极上出现明显的NR峰电流。由于环糊精对探针分子和目标分子的包合作用存在竞争关系，当DPCB存在时，DPCB分子取代NR分子，从而导致NR的峰电流下降。利用NR的峰信号变化，实现对DPCB的间接电化学检测。所制备的MWCNTs/Poly(β-CD-HMDI)/GCE电化学传感器具有好的灵敏度、重现性和稳定性，检测线性范围为2nM~80uM，检测限为0.4nM(S/N=3)。