普魯士藍(lán)填充的碳納米管新材料的制備、表征及化學(xué)生物傳感應(yīng)用的綜述報(bào)告

普魯士藍(lán)填充的碳納米管新材料的制備、表征及化學(xué)生物傳感應(yīng)用的綜述報(bào)告普魯士藍(lán)填充的碳納米管新材料是一種多功能的新型納米材料，由于其具有優(yōu)良的光電性能和生物相容性，因此在化學(xué)生物傳感應(yīng)用領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。本文將介紹普魯士藍(lán)填充的碳納米管新材料的制備、表征以及在化學(xué)生物傳感應(yīng)用中的應(yīng)用。一、普魯士藍(lán)填充的碳納米管新材料的制備方法普魯士藍(lán)填充的碳納米管新材料的制備方法主要有兩種：一種是利用碳納米管的表面進(jìn)行修飾；另一種是利用碳納米管的內(nèi)部進(jìn)行填充。1.1利用碳納米管的表面進(jìn)行修飾主要是利用碳納米管表面的官能團(tuán)作為普魯士藍(lán)的前體分子，通過(guò)簡(jiǎn)單的化學(xué)反應(yīng)將其固定到碳納米管表面。例如，Hadjialietal.利用碳納米管的羥基官能團(tuán)作為普魯士藍(lán)前體分子的反應(yīng)位點(diǎn)，通過(guò)簡(jiǎn)單的電化學(xué)還原將普魯士藍(lán)修飾在碳納米管表面上。1.2利用碳納米管的內(nèi)部進(jìn)行填充主要是利用碳納米管本身的管道結(jié)構(gòu)，將普魯士藍(lán)前體分子導(dǎo)入碳納米管內(nèi)部，通過(guò)一定的溫度和壓力處理，使普魯士藍(lán)分子在碳納米管內(nèi)發(fā)生還原反應(yīng)，生成普魯士藍(lán)填充的碳納米管。例如，Duetal.利用碳納米管的管道結(jié)構(gòu)，將普魯士藍(lán)前體分子導(dǎo)入到碳納米管內(nèi)部，在適當(dāng)?shù)臏囟群蛪毫ο?，普魯士藍(lán)前體分子在碳納米管內(nèi)部進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，最終形成了普魯士藍(lán)填充的碳納米管。二、普魯士藍(lán)填充的碳納米管新材料的表征方法普魯士藍(lán)填充的碳納米管新材料的表征方法主要有四種：掃描電鏡（SEM）、透射電鏡（TEM）、拉曼光譜和UV-Vis吸收光譜。2.1掃描電鏡（SEM）SEM是一種表征材料形貌的方法，可以觀察材料的表面形貌、粒徑和形態(tài)等。普魯士藍(lán)填充的碳納米管新材料在SEM照片中呈現(xiàn)出明顯的管道結(jié)構(gòu)，且普魯士藍(lán)填充在碳納米管表面或內(nèi)部都能清晰觀察到。2.2透射電鏡（TEM）TEM是一種表征材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方法，可觀察材料的晶體結(jié)構(gòu)、縱向斷面和內(nèi)部填充結(jié)構(gòu)等。普魯士藍(lán)填充的碳納米管新材料在TEM照片中呈現(xiàn)出明顯的管道結(jié)構(gòu)和普魯士藍(lán)填充的情況。2.3拉曼光譜拉曼光譜是一種表征材料化學(xué)結(jié)構(gòu)的方法，可觀察材料的分子振動(dòng)、化學(xué)鍵結(jié)構(gòu)和晶體缺陷等。普魯士藍(lán)填充的碳納米管新材料的拉曼光譜譜圖中，可以觀察到普魯士藍(lán)的特征峰位和碳納米管的D、G和M峰位。2.4UV-Vis吸收光譜UV-Vis吸收光譜是一種表征材料光學(xué)性質(zhì)的方法，可觀察材料的吸收光譜、能帶結(jié)構(gòu)和光致電荷轉(zhuǎn)移等。普魯士藍(lán)填充的碳納米管新材料的UV-Vis吸收光譜中，可以觀察到普魯士藍(lán)的吸收峰位和碳納米管的吸收特征。三、普魯士藍(lán)填充的碳納米管新材料在化學(xué)生物傳感應(yīng)用中的應(yīng)用普魯士藍(lán)填充的碳納米管新材料在化學(xué)生物傳感應(yīng)用中已經(jīng)有了廣泛的應(yīng)用，主要用于檢測(cè)生物分子和環(huán)境污染物。3.1檢測(cè)生物分子普魯士藍(lán)填充的碳納米管新材料可用于檢測(cè)DNA、RNA、蛋白質(zhì)等生物分子。其中，檢測(cè)DNA的方法主要是利用普魯士藍(lán)填充的碳納米管與DNA相互作用，在電極表面上產(chǎn)生紅外線光譜峰移，通過(guò)觀察紅外線光譜峰移的大小來(lái)判斷碳納米管表面DNA的含量。3.2檢測(cè)環(huán)境污染物普魯士藍(lán)填充的碳納米管新材料也可用于檢測(cè)環(huán)境污染物，例如重金屬離子、有機(jī)物和細(xì)菌等。其中，檢測(cè)重金屬離子的方法主要是利用普魯士藍(lán)填充的碳納米管與金屬離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，產(chǎn)生特征峰位的移動(dòng)和強(qiáng)度變化，通過(guò)觀察特征峰位的變化來(lái)判斷金屬離子的