新型印跡電化學(xué)傳感器的研制及應(yīng)用研究.pdf

1、采用電化學(xué)沉積技術(shù)將分子印跡溶膠-凝膠膜固定在電極表面制備的分子印跡電化學(xué)傳感器,兼具膜厚度易控制和特異選擇識別能力的特點。與傳統(tǒng)印跡電化學(xué)傳感器相比,具有響應(yīng)快和選擇性高的特點。但溶膠-凝膠膜的電導(dǎo)性能差導(dǎo)致電化學(xué)印跡傳感器靈敏度差,這需要引入電信號放大裝置以提高印跡傳感器的檢測信號。碳納米管因優(yōu)越的管壁結(jié)構(gòu)而具有特異的電信號放大性能被修飾在電極表面,提高印跡傳感器靈敏度和響應(yīng)速度。在本論文中,分別采用碳電極、金電極和ITO電極為基體

2、轉(zhuǎn)換器,對其表面采用碳納米管納米復(fù)合物進行修飾,制備電沉積印跡溶膠-凝膠膜電極,并對其性能和應(yīng)用進行研究,具體如下:
　　1、采用電化學(xué)沉積方法將印跡溶膠-凝膠膜沉積到功能化碳納米管(MWNTs-COOH)修飾的碳電極表面,成功研制一種新型多壁碳納米管/白藜蘆醇印跡溶膠-凝膠電化學(xué)傳感器。采用掃描電鏡(SEM)、循環(huán)伏安法(CV)、方波極譜法(SWV)和計時電流法(i-t)詳細(xì)考察該印跡溶膠-凝膠膜的形態(tài)和電化學(xué)性能。結(jié)果表明該傳

3、感器對白藜蘆醇具有較高的選擇性和親和性。與無多壁碳納米管修飾的印跡傳感器比較,MWNTs層修飾的印跡傳感器電流響應(yīng)信號明顯提高。白藜蘆醇與印跡溶膠-凝膠膜的特異性結(jié)合使該傳感器的電流發(fā)生變化,電流變化與白藜蘆醇濃度在5.0×10?7～8.0×10?5mol?L-1范圍內(nèi)呈良好線性關(guān)系,檢測限為5.1×10?8mol?L-1,該傳感器成功應(yīng)用于葡萄酒中白藜蘆醇含量的檢測。
　　2、結(jié)合自組裝技術(shù),采用電沉積方法在碳納米管修飾金電極表

4、面制備對氯潔霉素具有特異性識別位點的分子印跡溶膠-凝膠薄膜,成功構(gòu)建一種新型印跡溶膠-凝膠電化學(xué)傳感器。通過循環(huán)伏安法(CV)、示差脈沖法(DPV)、安培計時法(i-t)和掃描電鏡(SEM)表征該印跡溶膠-凝膠膜的電化學(xué)性能和表面形貌。結(jié)果表明該傳感器具有良好的選擇性和靈敏度,氯潔霉素在多壁碳納米管修飾的印跡溶膠-凝膠傳感器上的響應(yīng)明顯提高。該印跡溶膠-凝膠傳感器對氯潔霉素濃度響應(yīng)線性范圍為5.0×10-7～8.0×10-5mol?L-

5、1,檢測限為2.4×10-8mol?L-1。該傳感器能成功用于人體尿液中氯潔霉素的分析測定,結(jié)果令人滿意。
　　3、采用電化學(xué)沉積技術(shù)在多壁碳納米管(MWNTs)修飾的碳電極表面沉積一層胸苷印跡溶膠-凝膠膜,構(gòu)建測定胸苷的電化學(xué)印跡傳感器。通過循環(huán)伏安法(CV)、電化學(xué)阻抗(EIS)、示差脈沖法(DPV)、安培計時法(i-t)和掃描電鏡(SEM)表征該印跡溶膠-凝膠膜的電化學(xué)性能和表面形貌。結(jié)果表明該印跡膜對胸苷具有良好的選擇性和

6、靈敏度,在胸苷濃度范圍2.0×10-8～2.2×10-5mol·L?1內(nèi)響應(yīng)有線性關(guān)系,線性方程為:I=0.867C+0.232,檢測限是1.6×10-9mol·L-1(S/N=3)。該傳感器能成功用于齊多夫定片劑中胸苷的分析測定。
　　4、采用層層組裝技術(shù)將分子印跡膜和多壁碳納米管(MWNTs)結(jié)合在氧化銦-錫(ITO)電極表面,制備對L-組氨酸具有特異性識別位點的分子印跡溶膠-凝膠復(fù)合膜,成功構(gòu)建一種對L-組氨酸能直接檢測的新

7、型印跡溶膠-凝膠電化學(xué)傳感器。以固定在ITO電極表面上的MWNTs為基底,然后采用溶膠-凝膠(sol-gel)技術(shù)在電極表面生成一層分子印跡聚合物(MIP)薄膜,這種新型功能化MWNTs對電化學(xué)傳感器的靈敏度起到很明顯的增強作用。同時,該分子印跡膜還表現(xiàn)出對目標(biāo)分子L-組氨酸的高度靈敏性和特異選擇性。我們采用電子掃描顯微鏡(SEM)、循環(huán)伏安法(CV)、示差脈沖法(DPV)和安培計時法(i-t)等方法對該印跡溶膠-凝膠膜的電化學(xué)性能和表