基于β-环糊精和十六氟酞菁铜的有机场效应晶体管手性传感器

发布时间：2021-05-21 06:47

　　手性,即基本不对称性,作为生命的特征之一,在天然产物、生物大分子、药物分子和精细化学品中普遍存在。不同的手性异构体通常表现出不同甚至完全相反的生物、药理、毒理活性及代谢过程,因此建立快速、准确、简便的手性化合物识别和拆分方法在生物、现代医学、药物及食品行业中具有非常重要的意义。场效应晶体管（FET）目前已被广泛应用于气体、离子、抗体和DNA检测。但在手性传感领域,FET传感器的应用泛善可陈,这主要是因为有效的手性传感体系构建困难。因此,开发高效、快速、可定量的低成本检测方法一直是手性传感领域的重要挑战。针对手性识别过程弱相互作用力的细微改变,本文采用十六氟酞菁铜为有源层材料,β-环糊精（β-CD）为手性识别材料构建了两类基于场效应晶体管的手性传感器件。首先,在有机场效应晶体管（OFET）有源层上通过物理吸附方式组装β-CD超分子手性选择功能层构建了手性传感器,采用AFM和XPS等手段对手性识别层修饰的有源层形貌及组成进行了表征,结果表明手性识别分子β-CD被成功固载在有源层表面。研究了β-CD手性识别层滴涂浓度对手性识别层质量的影响并获得了最优滴涂浓度为5 mmol/L。针对实时检测中... 

【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 文献综述
    1.1 手性及手性区分概述
        1.1.1 手性及手性分子简介
        1.1.2 手性拆分和手性区分方法简介
        1.1.3 β-环糊精以及其手性区分特性
    1.2 基于有机场效应晶体管的传感器
        1.2.1 OFET手性传感器的发展现状
        1.2.2 OFET的有源层及十六氟酞菁铜
        1.2.3 不同种类的的手性OFET传感器(COFET)
    1.3 本课题研究的目的及内容
第2章 十六氟酞菁铜有机场效应晶体管的制备
    2.1 实验试剂及仪器
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 实验仪器
    2.2 实验方法
        2.2.1 硅片的处理
        2.2.2 硅片表面的修饰
        2.2.3 十六氟酞菁铜的提纯
        2.2.4 场效应器件的制备
        2.2.5 有机场效应晶体管传感器器件表面表征方法
        2.2.6 有源层为十六氟酞菁铜的OFET电学性质研究
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 对六联苯诱导层对器件性能的影响
        2.3.2 OFET电学性质研究
    2.4 小结
第3章 手性有机场效应晶体管传感器的构建及性能研究
    3.1 实验试剂及仪器
        3.1.1 实验试剂
        3.1.2 实验仪器
    3.2 实验方法
        3.2.1 手性传感单元的构建
        3.2.2 手性传感器对手性对映体的非实时测试
        3.2.3 COFET对手性对映体的实时传感行为研究
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 最佳β-CD手性识别层浓度的研究
        3.3.2 OFET手性传感器手性层的表征
        3.3.3 COFET对手性对映体的手性区分传感行为研究
        3.3.4 传感机理分析
    3.4 小结
第4章 PVB钝化有源层的有机场效应晶体管传感行为研究
    4.1 实验试剂及仪器
        4.1.1 实验试剂
        4.1.2 实验仪器
    4.2 实验部分
        4.2.1 PVB钝化层的固载
        4.2.2 PVB滴涂液最佳浓度探究
        4.2.3 PVB钝化器件电学性能测试以及防水性能测试
        4.2.4 PVB钝化器件对手性对映体的非实时手性区分测试
        4.2.5 PVB钝化器件对手性对映体的实时手性区分测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 PVB滴涂液浓度对PVB膜的影响
        4.3.2 PVB钝化器件的钝化层的表面表征
        4.3.3 PVB钝化层对器件的影响
        4.3.4 PVB钝化COFET的非实时传感器行为研究
        4.3.5 PVB钝化COFET的实时传感器行为研究
    4.4 小结
第5章 结论、创新点及展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]新型聚砜手性膜的制备及其在色氨酸手性拆分中的应用[J]. 季一兵,段飞飞,郝单单,陈建秋.  中国药科大学学报. 2017(01)
[2]万古霉素手性膜拆分D,L-苯甘氨酸及手性拆分机理[J]. 袁黎明,苏莹秋,段爱红,郑莹,艾萍,谌学先.  高等学校化学学报. 2016(11)



本文编号：3199249