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多巴胺(dopamine,DA)作为一种神经递质,在精神疾病的诊断与治疗、毒品的检测以及食品安全的保障等方面具有重要的作用。因此,针对多巴胺的分析与检测的研究具有重要的实用价值。利用多巴胺可被电化学氧化的特性,通过电化学法可高效、灵敏地对其进行检测,而实现优异检测性能的关键是制备高比表面积、良好电子传导能力、高稳定性的电化学分析传感器电极材料。卟啉金属有机框架材料(Metal-Organic Frameworks,MOFs)具有高度有序的晶体结构、高的比表面积、可调节的孔径大小、开放的金属活性位点等特性,在多巴胺的电化学检测领域表现出良好的应用潜能。目前,关于卟啉MOFs电化学分析传感器在多巴胺检测领域的研究主要是集中于开发新型卟啉基MOFs材料来提高其检测性能,然而在电化学分析传感器的实际应用中,传感材料在电极表面的排列和组合方式以及材料与电极表面的结合牢固程度等因素也会对电化学分析传感器的性能产生极大的影响,但目前这方面的研究尚未引起足够的重视。以电极为基底原位构筑规整形貌的卟啉MOFs膜,不仅能够有效地调控活性卟啉MOFs在基底上的排列方式,而且可以提高卟啉MOFs膜与基底之间的结合力,有望获得高性能的多巴胺电化学分析传感器。原位电化学法在制备MOFs膜方面因其具有操作简单、可控省时等优势,受到广泛关注。与阴极还原法以及电泳法相比,阳极氧化法直接利用金属电极提供金属节点来原位制备MOFs膜,不仅能够保证膜和基底之间具有良好的电接触以及机械接触,而且可以避免体相配位的发生。因此,电化学阳极氧化法原位构筑卟啉MOFs传感材料,有望制备高性能的多巴胺电化学分析传感器。围绕以上问题,本论文具体开展以下两方面的工作:1.阳极氧化法原位生长卟啉MOFs膜及其表征。以金属锌片作为工作电极,四苯羧基卟啉(H2TCPP)作为有机配体,采用阳极氧化法在锌片表面原位生长卟啉基MOFs膜。通过电化学阳极氧化作用,促使金属锌片表面锌原子发生氧化反应转化为锌离子,并促使锌离子与卟啉配体在锌电极-电解液界面发生配位,通过调整施加的电位或电流来控制金属离子的析出速率,最终在金属锌片上原位生长形貌规整的Zn-H2TCPP MOFs膜(Zn-H2TCPP MOFs/Zn)。进一步探究阳极氧化法制备卟啉MOFs方法的普适性,以金属铜片为工作电极开展实验,同样可以得到均匀且致密的膜材料,初步表明阳极氧化法能够在不同的基底上制备不同的卟啉MOFs以及卟啉配合物,为这一类原位生长的卟啉基MOFs膜材料进一步的应用提供了可能。2.Zn-H2TCPP MOFs/GCE电化学分析传感器的制备及其检测性能研究。由于金属在水体系中的电化学稳定性差,限制了金属电极在电化学分析传感器中的应用。为了克服这一问题,以电化学惰性玻碳电极(Glass Carbon Electrode,GCE)作为工作电极在其表面电镀金属锌薄层,再结合第一部分工作中制备Zn-H2TCPP MOFs/Zn的阳极氧化过程,将GCE表面的金属锌薄层逐步氧化转化为锌离子,并在GCE-电解液界面与H2TCPP配体发生配位,最终成功制备Zn-H2TCPP MOFs/GCE电化学分析传感器,将其直接应用于多巴胺的检测,表现出良好的电催化氧化性能,相较于其它已经报道的电化学分析传感器具有线性范围宽、灵敏度高和检测限低等优势。优异的检测性能主要源自于:(1)原位生长获得的Zn-H2TCPP MOFs膜和基底之间具有良好的电接触和机械接触;(2)卟啉单分子作为配体在MOFs孔壁中均匀分散,能够充分利用卟啉分子与多巴胺之间的相互作用力,促使多巴胺在Zn-H2TCPP MOFs膜材料中富集;(3)Zn-H2TCPP MOFs膜材料具有规整的片层状微观结构有利于多巴胺及其氧化产物的传质。在以上研究的基础上,进一步针对MOFs的本征电荷传输速度较慢限制了电化学检测多巴胺性能提升的问题,将优良电子导体金纳米颗粒(GNPs)与Zn-H2TCPP MOFs复合,按照先合成MOFs后负载GNPs的“瓶中造船”策略,采用电化学循环伏安法,制备GNPs/Zn-H2TCPP MOFs复合膜材料,不仅有效提升了Zn-H2TCPP MOFs的电荷传输速度,而且增加了电化学分析传感器的活性位点的数量,最终促使其检测多巴胺的性能得到提升。