论文部分内容阅读
分子印迹技术在分析检测中因具有高选择性、专一识别性和寿命长等特点而被广泛用于检测分析。零流电位法是一种快速灵敏依据电极界面零流电位变化而检测分析的新型界面电位传感技术。石墨烯是一种具有高导电性和高比表面积的新型纳米材料。4-氨基联苯、联苯胺、2,4-二甲基苯胺、邻甲氧基苯胺和邻联甲苯胺是五种致癌芳香胺,对人体及环境危害较大,因此对于它们的检测研究具有重要意义。本文在铅笔芯或石墨烯修饰铅笔芯电极表面采用电聚合法分别制备出4-氨基联苯、联苯胺、2,4-二甲基苯胺、邻甲氧基苯胺和邻联甲苯胺的分子印迹聚合物,在零流电位系统下,研究分子印迹聚合物对各自的模板分子的印迹识别性。具体研究内容如下:(1)采用电聚合法,以丙烯酸为功能单体,4-氨基联苯为模板分子在铅笔芯电极表面制备出4-氨基联苯分子印迹聚合物。洗脱模板分子得到4-氨基联苯印迹聚合物铅笔芯电极,使用零流电位法对制备条件进行优化,并将该电极用于4-氨基联苯检测分析。结果显示当4-氨基联苯浓度在5×10-9~5×10-5mol·L-1,该电极的零流电位值与4-氨基联苯浓度的对数呈现良好的线性关系,其线性方程式为:EzcP=0.01555log[4-ABP]+0.20868(R=0.994,n=9),检出限为1.07×10-9mol·L-1。4-氨基联苯结构近似的偶氮类物质不干扰检测。该电极在用于实际样品检测,样品回收率为98%~101.6%。(2)以联苯胺为模板分子,甲基丙烯酸甲酯为功能单体,在铅笔芯和石墨烯修饰铅笔芯电极表面上采用电聚合法分别制备联苯胺分子印迹聚合物。洗脱去除模板分子得到联苯胺印迹铅笔芯电极和联苯胺印迹石墨烯修饰铅笔芯电极。采用零流电位法研究这两种印迹电极对联苯胺的检测分析。结果表明这两种印迹电极的零流电位值与联苯胺的浓度对数成都成良好的线性关系,但联苯胺印迹石墨烯修饰铅笔芯电极的线性范围(4×10-8~1×10-5mol·L-1)比联苯胺印迹铅笔芯电极的线性范围(8×10-8~8×10-6mol·L-1)宽。检出限1.89×10-8 mol·L-1比联苯胺印迹铅笔芯电极低。用联苯胺印迹石墨烯修饰铅笔芯电极对联苯胺模拟样品检测分析,回收率为95.7%~104.2%。(3)通过电聚合法将模板分子(2,4-二甲基苯胺)与功能单体(丙烯酸)在石墨烯修饰铅笔芯电极表面上制备2,4-二甲基苯胺印迹聚合物。采用零流电位法研究2,4-二甲基苯胺印迹聚合物石墨烯修饰铅笔芯电极对2,4-二甲基苯胺的响应,结果表明制备的印迹聚合物石墨烯修饰铅笔芯电极,在2,4-二甲基苯胺溶液中能够对2,4-二甲基苯胺分子定向检测分析,其零流电位值与2,4-二甲基苯胺浓度(1×10-9~5×10-6mol·L-1)对数呈线性关系,其线性方程为:EzCP=0.00537log[2,4-DMA]+0.1989(R=0.991,n=8),且检出仅为 3.35× 10-10mol·L-1。该电极的能够重复使用20天,样品回收率为95.6%~101.7%。(4)邻甲氧基苯胺(模板分子)与丙烯酰胺(功能单体)采用电聚合法在石墨烯修饰铅笔芯电极表面制备印迹聚合物,采用零流电位系统对表面制备邻联甲苯胺印迹聚合物的条件进行优化并对邻甲氧基苯胺进行检测分析。结果表明当邻联甲苯胺的浓度在1×10-9~5×10-5 mol·L-1范围内时,该电极上的零流电位值(EZCP)与邻联甲苯胺溶液浓度的对数呈良好的线性关系,线性方程式为:Ezcp=-0.02567log[OMA]-0.10405(R=0.995,n=10),检出限 6.43×10-10 mol·L-1。该电极五次检测的邻联甲苯胺溶液的相对标准偏差不超过1.65%,样品回收率为95.2%~105.7%。(5)石墨烯修饰铅笔芯电极表面将模板分子邻联甲苯胺,功能单体丙烯酰胺通过电聚合法制备对邻联甲苯胺具有印迹作用的印迹聚合物。在零流电位系统下,对邻联甲苯胺溶液进行分析测定。当邻联甲苯胺浓度在1× 10-9~1× 10-6 mol·L-1范围时,该电极的零流电位与其邻联甲苯胺浓度对数呈现良好的线性关系,线性关系式为:EzcP=-0.00715log[o-TD]+0.08951(R=0.991,n=7),检出限为 8.07×10-10 mol·L-1。用于实际样品检测,回收率在96.5%~103.1%之间。