基于染料探针的新型印迹电化学传感器的制备及性质研究

发布时间：2018-06-14 21:46

  本文选题：电化学传感器 + 分子印迹聚合物　； 参考：《安徽师范大学》2017年硕士论文

【摘要】：MIP因制备简单,成本低廉,且具有良好的选择性和耐苛刻环境等优点而被广泛应用于分离纯化、免疫分析、酶模拟催化和生物传感等多个领域。将印迹聚合物与电化学传感器相结合,可完成对模板分子的选择性测定。但常见的印迹聚合物导电性差,这就为印迹电化学传感器的灵敏检测带来一定的困难。染料分子,如普鲁士蓝,硫堇等,由于具有良好的氧化还原活性、电催化能力和稳定性,而被作为优良的电子传递媒介运用到电化学传感器的研制和应用中。若修饰在电极表面的染料分子与结合到电极表面的目标物质的氧化还原电位互不干扰,则会为传感器提供两个电流信号。若将二者的电流信号相结合,则会为传感器灵敏度的提高起到很大的促进作用。为此,本文以染料(普鲁士蓝和硫堇)作为电化学探针,将其与分子印迹聚合物相结合,构建了三种新型电化学传感器,完成了对目标物质的特异性识别和灵敏检测。1.我们在玻碳电极表面,采用电聚合的方式,先后修饰一层普鲁士蓝和分子印迹聚合物,用以对扑热息痛的选择性灵敏检测。空白底液中,传感器在+0.20 V处展示出普鲁士蓝的特征氧化峰;而加入的扑热息痛被结合到电极表面印迹孔穴中,不仅在+0.42 V处产生其特征氧化峰,而且阻塞了印迹孔穴使得普鲁士蓝的峰电流降低。基于此,我们计算二者电流信号的比值,首次构建了一种比率型印迹电化学传感器,完成了对扑热息痛的灵敏测定。与文献报道的其他电化学传感器相比较,该传感器具有更宽的线性范围(1.0×10-9-1.0×10-4 mol·L-1)和更低的检出限(5.3×10-10 mol·L-1)。同时,传感器可在结构类似物和干扰物中选择性地识别扑热息痛。实验证明该传感器可用于实际样品中扑热息痛的检测,结果令人满意。这种比率型电化学传感器的构建策略为其它电活性物质的选择性灵敏测定提供了新的思路。2.利用聚硫堇氧化还原活性和良好的电催化活性,我们以没食子酸丙酯为模板分子,在修饰了多壁碳纳米管和聚硫堇的电极表面电聚合制备了分子印迹聚合物。循环伏安表征结果表明,聚硫堇对没食子酸丙酯表现出明显的电催化能力,二者的氧化峰电位分别为-0.20 V和+0.29 V,互不干扰。随着没食子酸丙酯的加入,因印迹聚合物对没食子酸丙酯的结合使其电流增大,而结合的没食子酸丙酯阻塞聚硫堇的氧化还原电子传输通道使得聚硫堇的峰电流降低。这种基于“信号增大/减小”的双信号电化学传感器实现了对没食子酸丙酯的灵敏检测,线性范围和检出限分别为5.0×10-8 mol·L-1 1.0×10-4 mol·L-1和2.4×10-8 mol·L-1。传感器表面的印迹聚合物赋予了传感器对模板分子的特异性识别能力。且该传感器成功地被用于食品中没食子酸丙酯的检测。这种设计巧妙,制备简单,检测高效的策略可根据目标物质的性质,选择合适的电化学探针,制备基于印迹聚合物的电化学传感器来实现对目标物质的选择性高灵敏测定。3.农残是目前广泛关注的热点之一。我们以苄嘧磺隆和吡虫啉为模板分子,以聚硫堇为电化学探针,构建了双模板双信号印迹电化学传感器,用以两种模板分子的先后检测。先加入的非电活性模板分子苄嘧磺隆被结合至印迹孔穴中,使得聚硫堇的氧化峰电流降低,以此可对苄嘧磺隆进行灵敏测定(1.0×10-8-1.0×10-5 mol L-1);而后续加入的吡虫啉被结合至印迹孔穴中,不仅会进一步降低聚硫堇的氧化峰电流,而且-0.94V处出现其不断增大的氧化峰电流,将此双信号结合,又可实现对吡虫啉的高灵敏检测(1.0×10-7-1.0×10-4 mol L-1)。该传感器对双模板分子均表现出良好的选择性,用于实际水样中两种农药的检测,结果令人满意。这种双模板双信号策略的提出必将为电活性和非电活性物质的选择性灵敏检测提供了新的途径。
[Abstract]:On the surface of glassy carbon electrode , the sensor provides two current signals for sensitive detection of target substance . 鍚屾椂,浼犳劅鍣ㄥ彲鍦ㄧ粨鏋勭被浼肩墿鍜屽共鎵扮墿涓�椋�

本文编号：2019060