米托蒽醌在聚吡咯碳納米管復合修飾電極上的電化學行為開題報告

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1、開題報告米托蒽醌在聚吡咯/碳納米管復合修飾電極上的電化學行為一、選題的背景、意義米托蒽醌(Mitoxantrone，MTX)為蒽醌衍生物類抗癌藥，可以和DNA分子結(jié)合抑制核酸的合成，具有廣泛高效的抗癌性，其抗腫瘤作用是阿霉素的5倍，且對心臟毒性?。谂R床上，米托蒽醌常用于治療晚期乳腺癌、非何杰金氏病、惡性淋巴瘤、消化道癌和成人急性非淋巴細胞白血病復發(fā)[1]等疾病，因此米托蒽醌的測定具有重要的意義．迄今報道的有關(guān)米托蒽醌的測定方法有色譜法[2~3]，分光光度法[4]和電化學方法[5~6]、高效液相色

2、譜法[7]、共振瑞利散射法[8]、流動注射化學發(fā)光法[9]等．宋鴻鐓等[5]研究了在B—R緩沖溶液中，米托蒽醌在懸汞電極上的吸附行為，認為米托蒽醌的氧化還原較復雜．郭滿棟[6]研究發(fā)現(xiàn)，在碳纖維汞膜微電極1．5次微分伏安法測定血樣中的米托蒽醌的電極反應(yīng)為可逆反應(yīng)．胡經(jīng)波等[10]認為米托蒽醌在鎳離子注入修飾電極上的還原反應(yīng)是受吸附控制的準可逆過程．Olivcina等[11]研究了米托蒽醌在碳質(zhì)電極上的氧化行為及其機理．但用多壁碳納米管修飾玻碳電極研究米托蒽醌的伏安行為尚未見報道．碳納米管是1991

3、年發(fā)現(xiàn)的一種新型的碳單質(zhì)結(jié)構(gòu)，因其具有諸多奇特的物理化學性質(zhì)而廣泛用于材料、物理、化學等領(lǐng)域．自1991年日本電子顯微鏡專家Iijima發(fā)現(xiàn)碳納米管以來,碳納米管因其獨特的力學、電子特性及化學特性,成為世界范圍內(nèi)的研究熱點之一[12]。它可以認為是將石墨片折疊成碳圓柱體的結(jié)果,分為多壁碳納米管(MWNTs,Multi2walledcarbonnanotubes)單壁碳納米管(SWNTs,Single2walledcarbonnanotubes)。在碳納米管中,由于電子的量子限域效應(yīng),電子只能在單層

4、石墨片中沿納米管的軸向運動,徑向運動受到限制,所以使碳納米管具有獨特的電學性質(zhì)。碳納米管具有納米材料的特性,即量子尺寸效應(yīng),小尺寸效應(yīng),表面效應(yīng),宏觀隧道效應(yīng)。同時碳納米管獨特的一維管狀分子結(jié)構(gòu)開辟了納米材料的新領(lǐng)域,由于其獨特的結(jié)構(gòu)和奇特的物理、化學、力學、電子特性以及其潛在的應(yīng)用前景,使得人們在不斷開發(fā)碳納米管新的合成途徑的同時,也在努力挖掘著這一新型材料潛在的應(yīng)用前景。另外,碳納米管具有與金剛石相同的熱導和獨特的力學性質(zhì)、較大的長徑比以及納米尺度的中空孔道,由于其成熟的制備方法、穩(wěn)定的性質(zhì)以

5、及較好的催化效果而被廣泛應(yīng)用于眾多的領(lǐng)域。它已經(jīng)在很多領(lǐng)域嘗試著得到應(yīng)用,如在場發(fā)射、修飾電極、分子電子器件、探針顯微鏡針尖、復合材料的增強劑、氣體儲存、催化劑載體等眾多領(lǐng)域取得廣泛的應(yīng)用,并且還可作為模板合成其它的納米管或納米絲[13]。所以探索和研究這種新型碳結(jié)構(gòu)的電極特性具有十分重要的意義。碳納米管在作為電極用于化學反應(yīng)時能促進電子遷移。碳納米管的電化學和電催化行為研究已有不少報道。無論是單壁或多壁的碳納米管都可以用來制作碳納米管修飾電極,其在電催化和電分析化學上具有廣闊的應(yīng)用前景。一、相關(guān)

6、研究的最新成果及動態(tài)碳納米管是一種新奇的納米材料，作為電極材料，具有獨特的電化學特性，是電分析化學領(lǐng)域的研究熱點，具有廣闊的應(yīng)用前景。CNT的直徑為幾十個納米,軸向長度卻可達幾微米甚至更長,縱橫比在100～1000范圍間。CNT獨特的一維管狀分子結(jié)構(gòu)開辟了納米材料的新領(lǐng)域,人們在不斷開發(fā)碳納米管新的合成途徑的同時,也在努力挖掘著這一新型材料潛在的應(yīng)用前景。碳納米管依據(jù)其原子結(jié)構(gòu)不同,將表現(xiàn)為金屬或半導體,這種獨特的電子特性使得在把它制成電極時能促進電子的傳遞。另外,利用碳納米管對電極表面進行修飾時

7、,除了可將材料本身的物化特性引入電極界面外,同時也會擁有納米材料的大比表面積、粒子表面帶有較多的功能基團的特性,從而對某些物質(zhì)的電化學行為產(chǎn)生特有的催化效應(yīng)。目前,CNT在分析化學中的應(yīng)用剛起步,在電化學分析方面的研究有:多壁碳納米管(MWNT)與溴仿混合制成的電極對多巴胺(DA)的氧化具有催化作用,細胞色素C和阿祖林也顯示了可逆的電化學響應(yīng);將蛋白質(zhì)和酶包埋在MWNT中,使得酶的活性得以保持;單壁碳納米管(SWNT)涂膜在鉑和金電極上制成修飾電極;將羧基化的SWNT涂膜在玻碳電極上,研究了SWN

8、T自身的電化學行為,對DA等生物分子具有電催化作用碳納米管修飾電極的生物電分析化學相關(guān)研究成果有[16]：1、在滴涂法制備的碳納米管修飾電極上，四苯基卟啉、細胞色素c、過氧化氫酶和酪氨酸氧化酶的直接電化學都得以實現(xiàn)，對相應(yīng)的電化學反應(yīng)過程和機理也進行了研究。在裸玻碳電極上這些物質(zhì)的響應(yīng)并不好，表明碳納米管修飾電極具有優(yōu)越性。2、將酪氨酸氧化酶附著在碳納米管修飾電極上，制備了基于單壁碳納米管和酪氨酸氧化酶可檢測酚類化合物的傳感器。研究中比較了不同方法制備的傳感器的響應(yīng)性能，所采用的傳