Fe3O4納米粒子的表徵實驗分析

　　1、Fe3O4納米粒子的表徵

Fe3O4納米粒子粒度分析

用激光散射儀（英國Malvern公司）測定Fe3O4納米粒子粒徑。從圖3可見，本實驗所製備的Fe3O4磁性粒子粒徑主要分佈在12～22 nm之間。說明磁性納米粒子已經達到納米級，且粒徑分佈較爲集中，因此，可用於後續實驗。

１.2 Fe3O4納米粒子的氨基功能化表徵

用紅外光譜表徵Fe3O4粒子表面氨基化修飾前後的變化。由圖4可見，在Fe3O4粒子表面功能化修飾了氨基基團，Fe3O4粒子與氨基化Fe3O4粒子都具有Fe3O4粒子特徵峯（58235 cm－1）；氨基化Fe3O4粒子具有SiO的伸縮振動特徵峯（1409.675 cm－1）和氨基彎曲振動特徵峯（1638.335 cm－1）。

１.3 酶複合磁性粒子的磁力測定

用振動樣品磁強計（PAR115型）對移去磁鐵而洗脫獲得的酶複合磁性粒子進行磁力測量。複合粒子矯頑力較低，同時未見明顯的剩磁和磁滯現象，其比飽和磁化強度σ僅爲42.1 emu/g（圖5）。由此可見，Fe3O4 /GOD複合粒子具有較強超順磁性即在外磁場存在下有磁性，外撤除磁場則磁性消失，故可用於磁性分離。

　　２、酶電極的ECL行爲

Fe3O4/GOD（a）和Fe3O4（b）粒子分別修飾的SPCE，在10 mL含0.1 mmol/L魯米諾和1.0 mmol/L葡萄糖+0.1 mol/L硼酸鈉緩衝溶液（pH= 8.0）中進行CV實驗所得到ECL圖（見圖6）。實驗條件：電位掃速爲50 mV/s，掃描範圍爲0.2～1.4 V，採樣速率10 T/S，放大倍數3。由圖6可見，修飾在電極表面的Fe3O4粒子表面成功地共價固定了GOD，從而催化氧化葡萄糖生成魯米諾ECL所需的H2O2。

　　3、緩衝液種類、pH值和溫度的影響

研究了3種緩衝液： 0.1 mol/L硼酸鈉、0.1 mol/L HAc?NaAc和PBS（pH=8.0）作爲支持電解質的影響。結果表明，0.1 mol/L硼酸鈉緩衝溶液中ECL響應最高。酶的催化活性受溫度影響較大。本實驗用集熱式恆溫加熱磁力攪拌器控制水浴溫度，考察了20～60 ℃範圍內酶電極的電流響應。當溫度達到40 ℃時，響應最大。綜合考慮溫度對葡萄糖氧化酶電極壽命的影響，本實驗均在室溫25 ℃下進行。

　　4、葡萄糖的'分析

取10 mL石英小燒杯，加入含一系列不同濃度的葡萄糖0.1 mol/L硼酸鈉緩衝溶液（pH= 8.0）10 mL，此時魯米諾濃度爲0.5 mmol/L，按上述方法測定ECL的強度（圖8）。葡萄糖在1×10－5～1.0×10－2 mol/L濃度範圍內與ECL強度呈良好的線性關係：I＝65.4374C+29017， r=0.9987； 檢出限爲1 μmol/L； 酶電極的響應時間約爲10 s。

　　5、葡萄糖傳感器的重現性、穩定性和選擇性

通過移除ECL葡萄糖傳感器上方的磁鐵，用水衝SPCE電極表面，在0.5 mol/L HCl中清洗0.5 min，從而去除磁性複合粒子。重複2.2.2節的修飾過程，可實現磁性複合粒子的更新。每次電極更新後對1.0 mmol/L的葡萄糖進行測定，其RSD=9%（n=5）。而對於5批次相同條件下製得的傳感器，其RSD=4.5%。考察一個月內組裝有磁性複合粒子的工作電極對葡萄糖響應情況（不使用時，電極放置在4 ℃冰箱中保存）。結果表明，７天內電極響應基本不變，CV和ECL曲線形狀也基本不變；１４天后ECL強度約爲原來的95%；１月後ECL強度下降85%。顯然，用本實驗方法固定GOD在Fe3O4納米粒子表面，能在微環境下保持生物蛋白的活性，從而獲得較好的穩定性。考察了一些常見干擾物質對測定5.0×10－5 mol/L葡萄糖的影響。結果表明，10倍的尿酸和抗壞血酸對葡萄糖的檢測的影響均<5%，說明本方法選擇性好，這歸功於酶促反應特異性和ECL的高靈敏度。