功能化石墨烯-生物大分子LB膜的分子组装与电化学性质研究

项目名称： 功能化石墨烯-生物大分子LB膜的分子组装与电化学性质研究

项目编号： No.U1304213

项目类型： 联合基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 王非

作者单位： 河南工程学院

项目金额： 30万元

中文摘要： 本项目拟以聚电解质、贵金属纳米粒子作为功能化试剂，采用非共价功能化方法制备聚电解质功能化石墨烯、贵金属纳米粒子-聚电解质功能化石墨烯；这样在提高石墨烯生物相容性的同时，使其LB膜成膜特性得到改善。再设计并建立一种简单、方便的方法将生物大分子有序地、直接嵌入功能化石墨烯复合LB膜中；这样就能将石墨烯独特的电化学性质和丰富的表面化学性能与LB膜技术的有序性、可控性完美的结合在一起，能充分发挥两者的协同作用，为其在电化学生物传感器方面的发展提供新的途径和思路。在此基础上，通过功能化试剂、成膜方式、成膜条件的改变，得到不同微观形态的功能化石墨烯固定生物大分子的修饰界面；探讨在功能化石墨烯LB膜的不同微观形态下，生物大分子电子转移特性及活性变化规律。同时，利用该电化学生物传感器建立对特定分子的电化学分析方法，明确其在食品安全、临床检测、环境监测等方面的应用前景。

中文关键词： 碳基纳米材料；石墨烯；生物大分子；电化学生物传感器；LB膜

英文摘要： Taking polyelectrolyte or metal nanoparticles as functional molecules, polyelectrolyte-functionalized graphene or polyelectrolyte-metal nanoparticles-functionalized graphene was prepared by the non-covalent functionalization method. Based on the special, the functionalized graphene was carried out to further improve biological stabilization effect and LB films character. And then functionalized graphene is used to immobilize biomacromolecules orderly and directly by a simple and convenient method. Through changing the functionalized reagents, filming way and filming conditions, we can get the modified interface of different microstructure's functionalized graphene immobilize biomacromolecules; then discuss under different micro-environment of functionalization graphene LB film, biomacromolecules electron transfer characteristics and change rule of activity. Finally, the electrochemical biosensor was used to build electrochemical analysis method on specific molecular, to clear its application prospects in the food safety, clinical testing, environment monitoring and other sides.

英文关键词： Carbon nano materials；Graphene；Biomacromolecule；Electrochemical biosensors；LB film