3.1 PCV溶液的稳定性 17

3.1.4 H2O和PBS介质下的吸收 19

3.2 GO、RGO、PCV、PCV-GO吸收线分析 22

3.2.1 GO与RGO分散液 22

3.2.2 UV-vis 22

3.2.3 FT-IR 24

3.2.4 Contact angle 26

3.3 结论 28

4 致谢 28

5 参考文献 28

1 绪论

生物传感器是一种将具有分子识别能力的生物物质（如酶、抗体、外源凝集素、黏合蛋白、激素受体、单链DNA）的膜构成感受器，与经电子技术处理被记录下电信号的换能器结合，形成的一类分析检测敏感元件。它是在化学传感器的基础上发展起来的，与现代生物科技、化学、电子物理交叉结合的产物。生物传感器的传感原理是：待测物质经扩散作用进入固定化生物敏感膜层，经分子识别，发生生物化学反应，产生的信号继而被相应的化学或者物理换能器转变为可定量和可处理的电信号，再经二次仪表放大并输出，便可得知待测物的浓度。而生物传感器的性能好坏主要取决于接收器的选择性、换能器的灵敏度以及它们的响应时间、可逆性、寿命和电子系统的可靠性。

然而，现在许多生物传感器材料的信号强度和电子传输的速度都不能尽如人意，因此如何找到能够增强信号强度和电子传输速度的新材料，将成为突破生物传感器目前瓶颈的重要方向。

本实验中采用了有机染料邻苯二酚紫与氧化石墨烯，邻苯二酚紫 (PCV) 分子结构中具有的一个大的杂环共轭体系，氧化石墨烯 (graphene oxide,GO) 片层结构中含有大 π 键，二者可通过 π-π 堆积相互作用形成三维结构的纳米复合材料，而且，邻苯二酚紫中还含有大量的酚羟基，它与具有氧化性的氧化石墨烯结合后或许可以作为还原剂将其还原，这样将对增强电子传输有着很大的帮助。

1.1 儿茶酚紫（邻苯二酚紫）的结构及性质

邻苯二酚紫 (pyrocatechol violet PCV，结构如图1.1所示) 是一种三苯甲烷类的有机染料小分子。常被用作金属螯合剂来检测Al3+ [1]~[2]和其他金属离子[3]~[6]。这种单体染料对具有氧化还原活性的小分子化合物显示出很好的电催化活性，例如，抗坏血酸维生素C，多巴胺[7]，NADH[8]，氧化石墨烯（GO），作为一种电子转移媒介体，表现出了良好的电子转移速率。近来，coworkers[9] 等报道了 PCV 修饰的玻碳电极对 H2O2 的检测。

图1.1 邻苯二酚紫的结构式

Figure.1.1  The structure of pyrocatechol violet (PCV).

在保持干燥的条件下，儿茶酚紫可在室温下保存5年，其在水中的溶解度最高可达60 mg/mL，溶液的颜色与pH息息相关：在pH<0时，溶液为红色；pH=2~8时，溶液为黄色；在pH=8附近，溶液颜色为紫色或红紫色。溶液在中性或酸性条件下是稳定的，室温下可保存数月，而在强碱性条件下，溶液则非常的不稳定，会很快的失去颜色，可能的原因是发生了氧化作用。

1.2石墨烯的结构及性质

石墨烯（Graphene）是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一个碳原子厚度的二维材料。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“在二维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。