聚电解质与表面活性剂的相互作用以及环糊精超分子识别在电化学传感器中的应用

发布时间：2017-10-18 02:01

  本文关键词：聚电解质与表面活性剂的相互作用以及环糊精超分子识别在电化学传感器中的应用

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【摘要】：论文基于竞争作用,采用电化学方法,分别利用聚电解质与表面活性剂和染料之间的静电作用和疏水作用,以及环糊精与生物小分子和染料之间的主客体包合作用和疏水作用,构建了四种新型的电化学传感器,探索并发展了一些利用电化学方法分析检测电化学惰性物质的简单有效新方法。主要研究内容如下:1.基于阴离子交换原理使用曙红Y/聚乙烯亚胺修饰电极构建的十二烷基磺酸钠电化学传感器聚乙烯亚胺(PEI)是一种含有丰富氨基的高枝化黏性聚合物,成膜性能好,在酸性溶液中容易质子化带正电荷。与曙红Y和阴离子表面活性剂十二烷基磺酸钠(SDS)之间存在着不同程度的静电作用和疏水作用。利用曙红Y和SDS之间的竞争作用,构建电化学传感器,通过修饰电极表面曙红Y的电化学信号的降低,建立了电化学检测环境中SDS的方法。实验结果表明,该方法具有线性范围宽(1-40μg mL-1),稳定性高,响应快速、灵敏等特点,线性方程为Δip=0.23298c+0.19847(R2=0.998),检出限是0.9μg mL-1,并且成功地应用于实际样品中SDS的检测。2.基于阳离子交换原理使用吖啶橙/聚苯乙烯磺酸修饰电极构建的十六烷基三甲基溴化铵电化学传感器聚苯乙烯磺酸(PSS)是一种水溶性阴离子聚电解质,广泛应用于制备聚电解质薄膜。与吖啶橙和阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)之间存在着不同程度的静电作用和疏水作用。利用吖啶橙和CTAB之间的竞争作用,构建电化学传感器,通过修饰电极表面吖啶橙的电化学信号的降低,建立了电化学检测CTAB的方法。该实验线性范围为0.5-20μg mL-1,线性方程为Δip=0.3256c+0.12588(R2=0.993),检出限是0.3μg mL-1。同时,利用PSS与不同链长的季铵盐表面活性剂之间不同的亲和力,该方法也可以用来检测具有相同结构的季铵盐表面活性剂。3.基于竞争性主客体作用使用亚甲基蓝/β-环糊精/聚乙酰苯胺修饰电极构建的金刚烷胺电化学传感器环糊精因其特殊的空腔结构,使其在水溶液中可以包合和识别一系列的有机和无机底物,使其成为电化学分析的一种便宜易得、稳定性和生物相容性良好的重要的主体分子,广泛用于食品、化学、生物医药、传感器等方面。因此,基于竞争的主客体作用,利用β-环糊精(β-CD)与亚甲基蓝(MB)和金刚烷胺(AMD)之间不同的包合能力,通过修饰电极表面亚甲基蓝的电化学信号的降低,建立了电化学检测金刚烷胺的方法,线性范围为0.2-6mM,线性方程为Δip=2.73c+0.56(R2=0.995),检出限是0.09 mM。并且应用于实际样品中金刚烷胺的检测,得到了满意的结果。4.基于竞争性主客体作用使用罗丹明B/β-环糊精/聚乙酰苯胺修饰电极构建非酶的胆固醇电化学传感器胆固醇属于甾醇类物质,与其它脂质类物质相比,β-CD对甾醇类物质具有高亲和力,因此,基于竞争性主客体作用,利用β-CD与罗丹明B(RhB)和胆固醇之间不同的亲和力,通过修饰电极表面罗丹明B的电化学信号的降低,建立了电化学检测胆固醇的方法,线性范围为20-150μM,线性方程为Δip=0.043c-0.163(R2=0.991),检出限是8.7μM,并且成功地应用于实际样品中胆固醇的检测。
【关键词】：竞争作用 聚乙烯亚胺 聚苯乙烯磺酸 β-环糊精 电化学传感器
【学位授予单位】：西南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O657.1;TP212
【目录】：

• 中文摘要6-8
• Abstract8-11
• 第一章 绪论11-29
• 1.1 电化学传感器11
• 1.2 聚电解质11-13
• 1.2.1 聚乙烯亚胺12
• 1.2.2 聚苯乙烯磺酸12-13
• 1.3 环糊精13-17
• 1.3.1 环糊精的研究进展13-14
• 1.3.2 环糊精的结构与性质14-15
• 1.3.3 环糊精包合物的形成条件15-16
• 1.3.4 环糊精的应用16-17
• 1.4 染料17-20
• 1.4.1 曙红Y17-18
• 1.4.2 吖啶橙18-19
• 1.4.3 亚甲基蓝19
• 1.4.4 罗丹明B19-20
• 1.5 本文研究内容20-21
• 参考文献21-29
• 第二章 基于阴离子交换原理使用曙红Y/聚乙烯亚胺修饰电极构建的十二烷基磺酸钠电化学传感器29-45
• 2.1 前言29-30
• 2.2 实验部分30-31
• 2.2.1 实验试剂30-31
• 2.2.2 实验仪器31
• 2.2.3 修饰电极的制备31
• 2.3 结果与讨论31-38
• 2.3.1 修饰电极的电化学表征31-33
• 2.3.2 实验条件优化33-35
• 2.3.3 SDS在修饰电极上的检测35-36
• 2.3.4 传感器的重复性和稳定性36-37
• 2.3.5 传感器的选择性37
• 2.3.6 实际样品分析37-38
• 2.4 结论38
• 参考文献38-45
• 第三章 基于阳离子交换原理使用吖啶橙/聚苯乙烯磺酸修饰电极构建的十六烷基三甲基溴化铵电化学传感器45-61
• 3.1 前言45-46
• 3.2 实验部分46-47
• 3.2.1 实验试剂46-47
• 3.2.2 实验仪器47
• 3.2.3 修饰电极的制备47
• 3.3 结果与讨论47-56
• 3.3.1 修饰电极的化学表征47-50
• 3.3.2 实验条件优化50-51
• 3.3.3 不同烷基链长的阳离子型表面活性剂51-52
• 3.3.4 CTAB在修饰电极上的检测52-54
• 3.3.5 传感器的重复性和稳定性54
• 3.3.6 传感器的选择性54-55
• 3.3.7 实际样品分析55-56
• 3.4 结论56
• 参考文献56-61
• 第四章 基于竞争性主客体作用使用亚甲基蓝/β-环糊精/聚乙酰苯胺修饰电极构建的金刚烷胺电化学传感器61-73
• 4.1 前言61-62
• 4.2 实验部分62-63
• 4.2.1 实验试剂62
• 4.2.2 实验仪器62
• 4.2.3 修饰电极的制备62-63
• 4.3 结果与讨论63-68
• 4.3.1 修饰电极的化学表征63-65
• 4.3.2 实验条件优化65-66
• 4.3.3 AMD在修饰电极上的检测66-67
• 4.3.4 传感器的重复性和稳定性67
• 4.3.5 传感器的选择性67-68
• 4.3.6 实际样品分析68
• 4.4 结论68
• 参考文献68-73
• 第五章 基于竞争性主客体作用使用罗丹明B/β-环糊精/聚乙酰苯胺修饰电极构建的非酶胆固醇电化学传感器73-84
• 5.1 前言73-74
• 5.2 实验部分74-75
• 5.2.1 实验试剂74
• 5.2.2 实验仪器74
• 5.2.3 修饰电极的制备74-75
• 5.3 结果与讨论75-81
• 5.3.1 修饰电极的化学表征75-77
• 5.3.2 实验条件优化77-79
• 5.3.3 胆固醇在修饰电极上的检测79
• 5.3.4 传感器的重复性和稳定性79-80
• 5.3.5 传感器的选择性80
• 5.3.6 实际样品分析80-81
• 5.4 结论81
• 参考文献81-84
• 作者部分相关论文题录84-85
• 致谢85

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