抗氧化剂金纳米粒子的电化学性质研究及其生物传感应用(2)
的一种，多巴胺是去甲肾上腺素生物合成的前体，为中枢性递质之一 。多巴胺
是一种重要的儿茶酚胺类神经传递物质，其含量的改变可导致一些心脏病、帕金
森氏病、神经肌肉失调以及各种精神疾病等，因此，多巴胺的分析测定一直被电
化学分子、生物和医学研究领域关注。
石墨烯（Graphene）是一种由碳原子以 sp2 杂化轨道组成优尔角型呈蜂巢晶格
的平面薄膜，只有一个碳原子厚度的二文材料。石墨烯一直被认为是假设性的结
构，无法单独稳定存在，直至 2004 年，英国曼彻斯特物理学家安德烈海姆和康
斯坦丁诺沃肖诺夫，成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯，而证实它可以单独
存在，两人也因“在二文石墨烯材料的开创性实验”为由，共同获得 2010 年诺贝
尔物理学奖。石墨烯目前是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料 ，它几乎是完全
透明的，只吸收 2.3%的光"；导热系数高达 5300 W/m·K，高于碳纳米管和金刚石，
常温下其电子迁移率超过 15000 cm2/V·s，又比纳米碳管或硅晶体高，而电阻率只约 10-6
Ω·cm，比铜或银更低，为目前世上电阻率最小的材料。因为它的电阻
率极低，电子跑的速度极快，因此被期待可用来发展出更薄、导电速度更快的新
一代电子元件或晶体管。由于石墨烯实质上是一种透明、良好的导体，也适合用
来制造透明触控屏幕、光板、甚至是太阳能电池。石墨烯另一个特性，是能够在
常温下观察到量子霍尔效应。
金纳米颗粒特殊的稳定性、小尺寸效应、量子效应、表面效应及生物亲和性
等使它成为在光学、电子、催化和生物医药等方面的研究和应用的热点[1～4]
。在
纳米化学、凝聚态物理及纳米材料科学中，金纳米粒子是首选的衬底材料之一
。纳米金颗粒比表面积非常大，表面自由能高，酶可在纳米颗粒表面得到强
有力的固定，不易渗漏，金溶胶具有很好的生物相容性，并且是电的良导体，可
在酶与电极之间传递电子，显著提高酶电极的响应灵敏度，为开发研制第三代无
媒介生物传感器提供可能。金溶胶的制备主要有液相还原法、相转移法[7～9]
等。
水相还原法是制备金溶胶的经典方法，该方法成本低、设备简易、反应时间短、
操作简便，更利于产业化生产。本实验采用水相还原法，研究了反应物比例、反
应时间等因素对金溶胶稳定性、 粒径、 形貌和分散性的影响。 为了获得颗粒尺寸、
形貌等比较规则的纳米金颗粒，我们在不同的实验条件下，制备出不同粒径的纳
米金颗粒，并得出制备纳米金颗粒的较优实验条件。
本论文的亮点在于研究了石墨烯在生物传感器中的应用， 成功将合成的金纳
米粒子掺杂到石墨烯中，将金纳米粒子的纳米特性和石墨烯的强导电性完美结
合， 并对其作SEM、 TEM 表征， 将此复合材料构筑到电极上， 找到了检测 NADH
以及 H2O2 简单高效的方法。 第二章 实验部分
2.1 试剂与仪器
氧化石墨烯 （GO， 南京吉仓纳米科技有限公司） ， 氯金酸(HAuCl4•4H2O， 国
药集团化学试剂有限公司)，硼氢化钠（NaBH4，由天津市福晨化学试剂厂生产） ，
多巴胺（Dopamine，由阿拉丁公司生产） ，壳聚糖、tris、磷酸二氢钾由上海凌峰
化学试剂有限公司生产，磷酸氢二钾、氯化钾由汕头市西陇化工有限公司生产。
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