本文關(guān)鍵詞：多納米復(fù)合材料增敏印跡電化學(xué)傳感器的研制及應(yīng)用

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【摘要】：分子印跡聚合物(Molecularly Imprinted Polymer, MIP)是以特定分子為模板分子,經(jīng)過預(yù)組裝,聚合交聯(lián)固定,模板洗脫而產(chǎn)生與模板分子在空間結(jié)構(gòu)上高度吻合并具有多重作用位點(diǎn)的“孔穴”的高分子材料。這種具有“記憶”功能的分子印跡聚合物可以選擇性的吸附目標(biāo)分子,成為建立各種選擇性分離或檢測分析的基礎(chǔ)。MIP是一種制備簡單、化學(xué)穩(wěn)定性好、耐高溫高壓對(duì)目標(biāo)分子具有專一識(shí)別性能的聚合物,修飾至電極表面能提高其選擇識(shí)別特性。納米材料擁有大的比表面和高的表面反應(yīng)活性等特點(diǎn),已用于構(gòu)建電化學(xué)傳感器的信號(hào)放大修飾材料。本文將分子印跡技術(shù)與納米技術(shù)相結(jié)合,以多納米復(fù)合物為增敏修飾材料,制備出高選擇性和高靈敏度、能快速簡便的檢測目標(biāo)物質(zhì)的印跡電化學(xué)傳感器。研究工作分別以烯基化的磁性碳納米管、Co-Ni/石墨烯、石墨烯／二硫化鉬和磁性石墨烯／碳納米管等功能化的材料為基底材料,采用多種修飾法在修飾電極的表面制備出新型分子印跡電化學(xué)傳感器,并成功用于藥物分子卡那霉素和咖啡酸以及環(huán)境污染物辛基酚和四溴雙酚硫的分析檢測。具體如下：一、以聚甲基丙烯酸甲酯接枝的磁性多壁碳納米管(MWCNTs/Fe3O4/PMMA)為基底材料,甲基丙烯酸為功能單體,二甲基丙烯酸乙二醇酯為交聯(lián)劑,通過聚合反應(yīng)制備一種新型表面分子印跡聚合物,在殼聚糖作用下修飾至電極表面,并用于卡那霉素的分析檢測。采用傅里葉變換紅外光譜儀和掃描電子顯微鏡對(duì)該印跡聚合物進(jìn)行表征。采用循環(huán)伏安法(CV)和差分脈沖伏安法(DPV)法以及電化學(xué)阻抗法(EIS)詳細(xì)研究該印跡電化學(xué)傳感器對(duì)卡那霉素濃度的電化學(xué)響應(yīng)性能。結(jié)果表明該印跡傳感器的電化學(xué)響應(yīng)值與卡那霉素濃度的負(fù)對(duì)數(shù)值在1.0×10-10～-1.0×10-6molL-1濃度范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系,最低檢出限為2.3×10。1mol L-1(S/N=3)。該印跡電化學(xué)傳感器具有較好的選擇性和靈敏度,并成功用于實(shí)際樣品中痕量卡那霉素檢測,回收率為92.5-105.3%。二、以電沉積技術(shù)制備的鈷-鎳雙金屬納米粒子修飾石墨烯為增敏源,辛基酚為模板分子,吡咯為聚合單體,通過電聚合法制備辛基酚印跡電化學(xué)傳感器,在優(yōu)化條件下,該印跡傳感器的響應(yīng)電流與辛基酚濃度的負(fù)對(duì)數(shù)濃度在1.0×10-10～1.0×10-7molL-1范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系,最低檢出限3.6×10-11 mol L-1 (S/N=3)o結(jié)果表明,鈷-鎳雙金屬納米粒子增敏印跡傳感器呈現(xiàn)高選擇性和靈敏度,該印跡電化學(xué)傳感器成功用于塑料瓶、金屬瓶子和食品包裝袋中辛基酚含量的測定。三、以多巴胺作為聚合單體,咖啡酸為模板分子,采用電聚合法在二硫化鉬雜化石墨烯(MoS2-Gr)復(fù)合材料修飾碳電極表面制備對(duì)咖啡酸具有特異識(shí)別性能的印跡電極。基于MoS2-Gr復(fù)合材料具有高比表面和優(yōu)良的導(dǎo)電性,通過直接沉積技術(shù)將MoS2-Gr復(fù)合材料修飾至在電極表面可有效提高印跡電化學(xué)傳感器的靈敏度和穩(wěn)定性。采用循環(huán)伏安法、差分脈沖伏安法和電化學(xué)阻抗法對(duì)該印跡電化學(xué)傳感器的性能進(jìn)行詳細(xì)表征。結(jié)果表明在1.0×10-10～1.0×10-5mol L-1濃度范圍內(nèi),該印跡電化學(xué)傳感器的響應(yīng)電流與咖啡酸濃度的負(fù)對(duì)數(shù)呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系,最低檢出限為2.0×10-11 molL-1(S/N=3)。該印跡電化學(xué)傳感器成功應(yīng)用于白術(shù)中咖啡酸的檢測,回收率為91.8-107.3%。四、以磁性石墨烯-碳納米管復(fù)合材料為修飾基質(zhì),以四溴雙酚S為模板分子,多巴胺為功能單體,構(gòu)建一種新型的磁性分子印跡電化學(xué)傳感器。磁性碳納米管雜化石墨烯形成的復(fù)合材料既可提高了復(fù)合材料的導(dǎo)電性,又可防止石墨烯片層的團(tuán)聚。結(jié)果表明該四溴雙酚S印跡傳感器能快速,靈敏的檢測四溴雙酚S,檢測限為5.7×10-11 mol L-1。該印跡電化學(xué)傳感器成功用于飲用水、雨水、湖水和自來水中四溴雙酚S的檢測,回收率分別為90.8-91.5%,93.8-94.5%,88.4-91.2%和97.8-98.8%。
【學(xué)位授予單位】：吉首大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O631.3;O657.1

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張高奎;楊建文;王宗楠;卞愧;楊海翠;賀利民;;洛克沙胂分子印跡聚合物的制備及其固相萃取研究[J];分析化學(xué);2013年09期

2 Xueyu Yang;Mingren Liu;Zhongpeng Wang;Qian Li;Zhaoliang Zhang;;Determination of 4-tert-octylphenol in surface water samples of Jinan in China by solid phase extraction coupled with GC-MS[J];Journal of Environmental Sciences;2013年08期

3 ;A simple and sensitive method for the determination of 4-n-octylphenol based on multi-walled carbon nanotubes modified glassy carbon electrode[J];Journal of Environmental Sciences;2012年09期

4 ;Caffeic acid product from the highly copper-tolerant plant Elsholtzia splendens post-phytoremediation:its extraction,purification,and identification[J];Journal of Zhejiang University-Science B(Biomedicine & Biotechnology);2012年06期

5 蘇立強(qiáng);于思明;寧振鑫;;種子溶脹懸浮聚合法制備香草醛分子印跡聚合物微球[J];化學(xué)通報(bào);2012年02期

6 劉艷;牛衛(wèi)芬;徐嵐;;基于層層自組裝技術(shù)制備石墨烯/多壁碳納米管共修飾的過氧化氫傳感器的研究[J];分析化學(xué);2011年11期

7 王錦;謝遲;董新榮;雷孝;;L-酪氨酸印跡聚合物的本體聚合法制備及性能[J];湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年02期

8 王穎;李楠;;分子印跡技術(shù)及其應(yīng)用[J];化工進(jìn)展;2010年12期

9 周琴;滕淵潔;趙紅莉;袁慧慧;藍(lán)閩波;;微囊藻屬DNA電化學(xué)傳感器的研制[J];分析測試學(xué)報(bào);2009年11期

10 梁金虎;羅林;唐英;;分子印跡技術(shù)的原理與研究進(jìn)展[J];重慶文理學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年05期

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