本文關(guān)鍵詞：金屬復(fù)合材料及共軛聚合物在電化學(xué)傳感器中的應(yīng)用

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【摘要】：電化學(xué)傳感器具有靈敏度高,響應(yīng)迅速,價格低廉和易于小型化等優(yōu)點,是電化學(xué)領(lǐng)域最為常見的一種檢測裝置;如何提高電化學(xué)傳感器的靈敏度與穩(wěn)定性是目前的研究重點�？萍嫉倪M(jìn)步產(chǎn)生了許多新型材料,目前,納米粒子、金屬顆粒、生物活性分子和導(dǎo)電聚合物等材料已經(jīng)被廣泛用作電極修飾物,不但提高了傳感器的分析性能,也賦予了傳感器許多特殊的功能。將兩種或多種材料結(jié)合在一起,所得到的復(fù)合材料在傳感器性能的改進(jìn)上具有十分顯著的優(yōu)勢。與單一組分相比,復(fù)合材料不僅能夠結(jié)合每個組分的優(yōu)點,還可以在協(xié)同作用之下展現(xiàn)出更為優(yōu)越的性能;此外,可以根據(jù)檢測物的不同,選擇不同類型的材料進(jìn)行組合,有目的性地合成具有特殊功能的復(fù)合物,以得到更好的檢測結(jié)果。在電化學(xué)傳感器領(lǐng)域,應(yīng)用最為廣泛的是金屬復(fù)合材料。金屬材料具有良好的導(dǎo)電性和電催化性,將其與不同的基體結(jié)合,可以制備出種類繁多,性能多樣,結(jié)構(gòu)多變的金屬復(fù)合材料,將其應(yīng)用到電化學(xué)傳感器中,能夠明顯提高傳感器的響應(yīng)信號,進(jìn)而提高方法的靈敏度。在另一方面,電化學(xué)傳感器的穩(wěn)定性也是評價其性能的重要指標(biāo)。與滴涂或浸漬等方法相比,通過電聚合法制備的電化學(xué)傳感器穩(wěn)定性更高。共軛聚合物具有長鏈共軛π鍵結(jié)構(gòu),電子可以從聚合物的一端遷移至另一端,電子遷移性的增加使得共軛聚合物具有良好的電子傳導(dǎo)性和電子親和性。利用這兩點優(yōu)勢,采用電聚合法以共軛聚合物為電極修飾材料,可以制備出穩(wěn)定性和靈敏度均令人滿意的電化學(xué)傳感器。因此,本文分別以金屬復(fù)合材料和共軛聚合物為基礎(chǔ),構(gòu)筑電化學(xué)傳感器對硝基類藥物和葡萄糖進(jìn)行檢測。1.以銅-半胱氨酸絡(luò)合物為原料,通過電化學(xué)合成法,得到銅-聚半胱氨酸復(fù)合材料;以此復(fù)合材料為電極修飾物,制備電化學(xué)傳感器對硝基咪唑類藥物進(jìn)行檢測。結(jié)果顯示,此復(fù)合材料結(jié)合了銅的催化性和聚合物的穩(wěn)定性,對藥物分子表現(xiàn)出明顯的電催化活性,所制備的傳感器具有較高的穩(wěn)定性和靈敏度,可以對醫(yī)用注射液進(jìn)行檢測。2.以銅-三聚氰胺絡(luò)合物為分子印跡單體,以甲硝唑為分子印跡模板,通過電化學(xué)法,制備分子印跡電化學(xué)傳感器;實驗中以銅-三聚氰胺絡(luò)合物代替三聚氰胺分子,有效地提高了單體的導(dǎo)電性和成膜性;銅活性位點的存在提高了傳感器的靈敏度,特異性識別空穴的存在提高了傳感器的選擇性。在對合成過程的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化后,傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)對甲硝唑的選擇性識別,檢出限為0.12μM。3.合成一種“螺旋槳”型分子,N,N',N'-1,3,5-三咔唑苯(TCB),該分子以苯環(huán)為核,以咔唑基為外層枝狀物。利用電聚合法制得TCB聚合物(PTCB),并用于葡萄糖傳感器的構(gòu)筑。由于咔唑類聚合物具有剛性共軛結(jié)構(gòu),使得PTCB膜具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和孔狀結(jié)構(gòu);含氮的共軛體系賦予該聚合物以富電子性,易于被測物的吸附;此外,咔唑基優(yōu)良的電催化活性在聚合物中未被破壞。因此,這種PTCB型傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)葡萄糖的靈敏檢測,線性范圍寬,穩(wěn)定性好。4.合成一種星型分子,4,4',4''-三咔唑基-三苯胺(TCT),該分子以三苯胺為核,以咔唑基為外層枝狀物。使用電化學(xué)合成法,將其聚合物PTCT以薄膜的形式生長在電極表面,并以此共軛聚合物為電催化劑構(gòu)筑一種無酶傳感器,用于葡萄糖的檢測,線性范圍1.0 6000μM。此方法與傳統(tǒng)電化學(xué)方法相比具有以下兩點優(yōu)勢:第一,有效避免了使用生物酶所引發(fā)的穩(wěn)定性差的問題;第二,使用非金屬材料作為催化劑,避免了重金屬溶解所帶來的困擾。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O657.1;TP212

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1 金利通,宋豐斌,柏竹平,方禹之;味覺電化學(xué)傳感器的研究——Ⅰ.甜、酸、苦、咸物質(zhì)對模擬生物膜電位振動頻率的影響[J];分析化學(xué);1993年11期

2 金利通，，毛煜，劉彤;味覺電化學(xué)傳感器的研究──黃連素對模擬生物膜的響應(yīng)[J];分析科學(xué)學(xué)報;1994年02期

3 李星瑋,李曉宣,居明;導(dǎo)電聚苯胺在化學(xué)及電化學(xué)傳感器中的應(yīng)用[J];化工新型材料;2000年09期

4 王春,何錫文;超分子在質(zhì)量敏感壓電化學(xué)傳感器中的應(yīng)用[J];分析測試學(xué)報;2001年01期

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本文編號：1304021