1。2卟啉简介

卟啉作为一种大分子杂环化合物，它自身通过与四个吡咯环和四个次甲基缩小间距而合成。继承卟啉的刚性结构，一个巨大的共轭体系和优良的光学性能和稳定性。石墨烯和卟啉连接时，通过分子间作用力和交互π-π键而得到的混合产物，仍然保留了奇妙的导电性和较大的表面积。此外，由于刚性卟啉的性质，得到复合材料很难形成紧密结合，以致于必须提高孔隙密度和增强附着能力。因此，石墨烯与卟啉的复合材料合成及其包含各种出色的物理和化学性质，在分子识别领域将显现出广泛与光明的前景。

1。3 无酶电化学传感器

随着生活水平的提高，对各种包装食品的需求逐渐增加[1]。为防止食品腐败，延长其保质期，许多防腐剂被广泛利用。过氧化氢(H2O2)作为一种常见的防腐剂被应用于乳制品行业保证新鲜，然而，当防腐剂的使用超过常规量，还可能会危害我们的健康身体，甚至威胁到我们的生活[2~4]。因此，近来食品安全的检测起着至关重要的作用，一个灵敏的无酶过氧化氢检测传感器将显示非凡的未来[5~8]。

大量的传感器被制造成新型无酶的过氧化氢传感器，然而当被应用于电化学分析时，大部分都表现出低电导率和差灵敏度，进而产生不满意结果[9，10]。缺乏载体修饰的电极要么提高附着力要么增强其导电性这是关键问题。自2010年诺贝尔奖以来，石墨烯作为一种新型二维纳米薄片已经吸引的大量的关注 [11]。出色的比表面积、高超的电导率、低毒性、兼容性好，优异的耐光性和石墨烯自身显著的优点，使得它在无霉电化学传感器领域中具有潜在应用。石墨烯由于其大比表面积被熟知，其理论值为2630 m2g2并高于其他碳纳米材料[12]。大比表面积是一个巨大的优势，但同时也有一个重要的问题，它影响性能，甚至限制其进一步应用。在准备和利用的过程中，石墨烯薄皮会产生大量的堆积，从而导致电导率和稳定性的降低。随着在电化学分析领域的大规模利用，人们越来越意识到基于石墨烯的复合材料如贵金属、过渡金属，各种半导体等等其他大分子不仅可以提高电化学信号和电催化活性，而且还增强其稳定性。例如，通过晶种法增长，金纳米棒被均匀的分散并合成到石墨烯载体的表面。石墨烯-AuNRs纳米复合材料在减少过氧化氢的电催化期间，表现出良好的性能。Co3O4 NPs石墨烯由于非凡的电子转移能力，被用水热方法演示了峰值电流放大信号和一个优秀的检测极限。在石墨烯-碳纳米管混合纳米材料中，添加Pt-Au双金属纳米粒子导致了快速测量电流的响应特性和较宽的线性范围检测。因此,搜寻并用石墨烯合成复合材料,应用于无酶电化学过氧化氢传感器还是有望的。

1。4 本课题的主要内容及意义

双氧水，葡萄糖等物质都是存在于生物体内或食品中的化合物，它的分析与检测对人类的健康有着重要意义。最近几年，利用纳米材料比表面积大、表面反应活性高、电催化能力强的特性和使用电化学生物传感器的较高灵敏度、易微型化、能在浑浊溶液中操作等优势构建无酶传感器对以上物质的检测受到人们极大的关注。将纳米材料引入到无酶电化学生物传感器的研制有以下两个好处：第一，纳米材料大的比表面积，粒子表面较多的功能基团等能够对生物分子产生特有的电化学催化效应。第二，引入纳米材料能降低过电位，从而提高电化学反应速率和电极的选择性，实现抗干扰的能力的提升。所以，将石墨烯应用到无酶电化学生物传感器中制备修饰电极是提高电催化活性的又一有效形式。石墨烯是新型二维碳纳米材料，其能隙为零，与碳纳米管和有序介孔碳相比，有着更大的比表面积(2630 m2·g-1)、高化学稳定性以及更为优异的电子传导性能(2×105 cm2·V-1·s-1)，这使它成为继碳纳米管和有序介孔碳后又一个里程碑式的新材料。由于大量的氨基可提高石墨烯的溶解度，促进石墨烯与其他分子的反应。得到的复合材料显示了石墨烯的高比表面积，同时也显示出氨基和卟啉的生物相容性。产生的无酶的传感器展示出极好的电催化能力，并在较宽线性范围里有良好的灵敏度且稳定。论文网