基于門控制電催化效應(yīng)的分子印跡傳感器研制.pdf

1、電化學(xué)分子印跡傳感器的常見檢測方式有兩種，一是直接測量進(jìn)入孔穴的模板分子，另一種是利用模板分子離開MIP膜時(shí)留下的孔穴，測量探針分子進(jìn)入孔穴進(jìn)行電極反應(yīng)產(chǎn)生的電流，這被稱為門效應(yīng)。后者由于探針分子濃度高、電活性強(qiáng)，因此電流強(qiáng)度普遍高于前者。但靈敏度仍然不夠高。為進(jìn)一步提高M(jìn)IPECS的靈敏度，研究者們將納米金、碳納米管、石墨烯等摻雜于MIP中，或引入酶催化效應(yīng)，但使用這些負(fù)載物時(shí)，MIP膜負(fù)載多、易脫落、酶易失活，步驟繁復(fù)等。因此減少必

2、要的負(fù)載物損失、減少操作步驟、增加傳感器的使用壽命、使用率和易于更新等工作條件是非常有必要的。
　　 基于此，本文利用磁性納米粒子良好的催化性能結(jié)合“門控制”效應(yīng)研制出了分子印跡傳感器，擁有制備簡單、操作簡便、靈敏度高、使用壽命長、易更新等優(yōu)點(diǎn)，且成功用于農(nóng)田水樣及土壤的分析。
　　 (1)以綠麥隆為模板分子，在鎳電極表面聚合制得綠麥隆分子印跡膜。利用洗脫和重吸附綠麥隆分子，得到不同量的印跡孔穴，H2O2通過印跡孔穴在鎳

3、電極表面產(chǎn)生電催化氧化，從而形成門控制電催化效應(yīng)，以此對綠麥隆進(jìn)行定量分析。結(jié)果表明，H2O2的催化電流值與綠麥隆濃度在4.0×10-7～1.0×10-4 mol/L范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系，檢出限為2.9×10-8 mol/L。將傳感器應(yīng)用于農(nóng)田水樣的檢測，其回收率在97～103％之間。
　　 (2)在導(dǎo)電基底上電聚合制備得到性能穩(wěn)定的鐵氰化鎳(NiHCF)修飾膜電極，進(jìn)一步修飾得到綠麥隆分子印跡傳感器。利用洗脫和重吸附綠麥隆分

4、子，得到不同量的印跡孔穴，多巴胺(DA)通過印跡孔穴在NiHCF/Ni電極表面產(chǎn)生電催化氧化，從而形成“門控制”電催化效應(yīng)，以此對綠麥隆進(jìn)行定量分析。結(jié)果表明，DA的催化電流值與綠麥隆濃度在2.0×10-8～8.0×10-6 mol/L范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系，檢出限為1.3×10-8mol/L。將傳感器應(yīng)用于土壤中綠麥隆的檢測，其回收率在94～103%之間。
　　 (3)在磁性納米氧化鎳表面聚合制得表面有印跡孔穴的綠麥隆分子印跡

5、膜。將模板分子洗脫后，裸露在電極表面的磁性納米NiO可以對H2O2進(jìn)行電催化氧化，利用“門控制”效應(yīng)對綠麥隆進(jìn)行定量分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：NiO對H2O2的催化電流值與綠麥隆濃度在2.0×10-8 mol/L～1.0×10-4 mol/L范圍內(nèi)有良好的線性關(guān)系，檢出限為4.6×10-9mol/L。將傳感器應(yīng)用于農(nóng)田水樣的檢測，其回收率在97%～105%之間。
　　 (4)在磁性納米NiHCF表面聚合制得表面有印跡孔穴的綠麥隆分子印