PEDOT分子印迹电极制备及其对三种维生素的电化学传感性能

发布时间：2020-08-21 07:12

【摘要】：维生素类物质作为生物体所需要的微量营养成分,对生物体的新陈代谢起着重要的调节作用,维生素含量的异常会影响正常的生理代谢过程,导致各种疾病的产生。因此,开发一种高效快速、方便实用的监测方法就显得尤为必要。分子印迹电化学传感器是电化学传感技术与分子印迹技术的结合,不仅具有强特异性识别能力、灵敏度高以及抗恶劣环境等特点,还具有操作简单、检测快速、低成本以及实时监测等优点。同传统的电化学传感器相比,分子印迹电化学传感器在选择性方面有极大地提高。聚(3,4-乙撑二氧噻吩)(PEDOT)作为目前导电高分子家族中的明星分子,具有高导电性、良好的环境稳定性以及生物兼容性等优点,在热电材料、能源电池以及电化学传感检测等领域得到了广泛的应用。本论文基于导电高分子PEDOT构建分子印迹电化学传感器成功应用于三种维生素的检测分析。(1)通过超声和搅拌处理,将聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)、羧甲基纤维素(CMC)以及钯掺杂还原氧化石墨烯(rGO@Pd)复合在一起,制备了具有良好氧化还原性能、高稳定性以及强催化能力的PEDOT:PSS-CMC-rGO@Pd复合材料。基于复合材料PEDOT:PSS-CMC-rGO@Pd修饰的电极对维生素K_3(VK_3)表现出不错的传感检测性能,在最优条件下,PEDOT:PSS-CMC-rGO@Pd复合材料修饰电极对VK_3在0.4-90μM的浓度范围内表现出良好的线性关系。同时,该电化学传感器具有好的重现性、稳定性以及较高灵敏度,并被成功应用于大牛血清以及动物血液中VK_3的检测。然而,制备的电极对VK_3的选择性有待进一步提高。(2)以EDOT为功能单体,VK_3为模板分子,通过循环伏安法在玻碳电极表面电聚合EDOT制备了PEDOT-MIPs分子印迹聚合物。采用扫描电镜、循环伏安法以及线性扫描伏安法来进行表征,制备的印迹电极对VK_3表现出高选择性,在0.009-35μM的浓度范围内表现出不错的线性关系,其检测限为0.00031μM,且其被成功地应用于家禽药中VK_3的检测。(3)通过搅拌超声处理,将氧化石墨烯(GO)与单壁碳纳米管(SWCNTs)制备成GO-SWCNTs复合材料作为电极修饰材料。在修饰有GO-SWCNTs的玻碳电极表面,以EDOT为功能单体,维生素B_2(VB_2)为模板分子,在二硫化钨(WS_2)存在下,通过循环伏安法电聚合制备WS_2-PEDOT-MIPs/GO-SWCNTs分子印迹聚合物复合膜。使用扫描电镜、元素分析以及线性扫描伏安法等对印迹聚合物复合膜进行表征,对影响VB_2在印迹电极上电化学响应的因素进行优化。在最优条件下,该印迹电极对VB_2表现出宽的线性范围(0.002-0.9μM)以及低的检测限(0.7 nM),并被成功地应用于药物中VB_2的检测。(4)利用表面印迹技术,PEDOT纳米棒(PEDOTNRs)作为支撑材料,以吡咯(Py)为功能单体,维生素C为模板分子,在黑磷量子点(BPQDs)的存在下,通过循环伏安法电聚合制备一新型PPy-BPQDs-MIPs/PEDOTNRs表面印迹聚合物复合膜。通过扫描电镜、透射电镜、元素分析以及电化学手段等对修饰材料进行表征探究,制备的印迹电极对VC表现出高选择性,具有良好的传感检测性能,在0.01-4 mM的浓度范围内表现出不错的线性关系,其检测限为0.0033 mM,同时被成功应用于软饮料中VC的检测。
【学位授予单位】：江西科技师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O657.1;O631.3
【图文】：

1-1 维生素 K 的结构式。-1 Chemical structure of vitami素的总称，同属于水溶性机体皮肤以及肌肉的健康素 B 族有十二种以上，是家族组中比较常见的维生6、B9（叶酸）、B12（钴胺 B1能够治疗脚气病、消化炎以及角膜炎等；维生素预防贫血以及提高记忆力、鱼以及蔬菜等食物中含维生素 B 的结构式 :

维生素 B9图 1-2 几种常见维生素 B 的结构式Figure 1-2 Chemical structure of several vitamin B3 维生素 C生素 C，又叫抗坏血酸，是一种水溶性维生素。维生素 C 是在存在，其在水果和蔬菜中含量尤其丰富。其在生命体的氧化还起重要的调节作用，缺乏它会导致坏血病。在正常情况下，绝素 C 在体内经代谢分解成草酸或与硫酸结合生成抗坏血酸-2-出体外，而另一部分维生素 C 可直接由尿液排出体外。维生素体现在许多方面，如提高人的免疫力和机体应急能力，且在预防、中风，保护牙齿和牙龈等也有很好的作用。图 1-3 是维生素

维生素 B9图 1-2 几种常见维生素 B 的结构式 1-2 Chemical structure of several vitamin坏血酸，是一种水溶性维生素。维和蔬菜中含量尤其丰富。其在生命用，缺乏它会导致坏血病。在正常谢分解成草酸或与硫酸结合生成部分维生素 C 可直接由尿液排出体，如提高人的免疫力和机体应急能齿和牙龈等也有很好的作用。图 1

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本文编号：2799091