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聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)由于其高的导电性、好的化学稳定性以及与生物介质良好的生物相容性等出色的理化性质,使其成为一种广受关注的材料。具有高渗透性和导电性的PEDOT能够作为易堆积材料良好的导电功能层以及电子通路的构建组分,从而促进传感材料功能位点的均匀分散和质荷传输,以及提供较大的可接触面积,实现高效的物质传输或提供充足的物种储量。此外,合理地引入具有电化学活性的过渡金属化物以及二维材料,不但可以改善和增强PEDOT的物化性能,还能赋予复合材料丰富的功能特性。因此,针对不同的应用场景,利用简单有效的合成策略,精准调控结构组成和活性位点特性,设计出具有特定功能的新型PEDOT基复合材料,可以促进PEDOT基复合材料在食品质量与安全领域的电化学传感方面的应用。本论文以PEDOT材料电化学传感器在食品质量与安全领域的应用为出发点,设计、功能化和制备了3种PEDOT基三元复合材料,并系统的研究了PEDOT基复合材料的电催化活性以及电化学传感性能。具体研究工作如下:1.通过“两步法”,制备了Pt/Pd-PEDOT/氮掺杂石墨烯(Pt/Pd-PEDOT/NGE)复合材料。Pd2+与EDOT单体的自氧化还原得到了珊瑚状的PEDOT多孔有机框架,提高了复合材料的可接触面积。金属纳米粒子的负载提高了有机框架结构的导电性,NGE作为基底的引入扩大了PEDOT颗粒的分散性并促进了电子传输。Pt/Pd-PEDOT/NGE表现出的独特的三维多孔结构,既能为电化学反应提供更多的活性位点,又能为电子、离子和生物分子的渗透吸附提供有利的输送路径。得益于内在的优点和独特的结构特征,Pt/Pd-PEDOT/NGE基传感平台对咖啡酸的检测展现出了宽的线性范围、低的检测限、高的灵敏度、强的抗干扰能力以及好的稳定性等优点。此外,该传感平台在咖啡酸的实际样品检测中表现出了优异的回收率和精度,证实了该电化学传感器实际应用的可行性。2.以碳化钛(Ti3C2Tx)、聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT:PSS)和纳米钌(Ru NPs)为原料,通过“两步法”,制备了多层级结构的Ru/PEDOT:PSS/Ti3C2Tx三元复合材料。将具有导电性的PEDOT:PSS封装于Ti3C2Tx内部,有效地阻止了Ti3C2Tx纳米片的自堆积,成功的构建了Ti3C2Tx层间电子传输的通路,提高了PEDOT:PSS/Ti3C2Tx结构的稳定性和导电性,同时缓解了体积膨胀/收缩效应,从而防止了结构塌陷。PEDOT:PSS/Ti3C2Tx呈现了类似“山东煎饼”状的三维层级结构和较大的电极/电解质接触面积,为Ru NPs的负载提供了丰富的附着位点。在各组分间的协同效应下Ru/PEDOT:PSS/Ti3C2Tx复合材料对苏丹红一号表现出了高的灵敏度和低至纳摩尔级的检测限(3.3 n M),这优于大多数已报到的检测手段。此外,Ru/PEDOT:PSS/Ti3C2Tx被成功应用于番茄酱和辣椒酱中苏丹红一号的检测。其测试性能与传统的仪器分析法比较发现,该研究为设计和开发高性能的苏丹红一号传感器提供了新的有效策略。3.利用胶体吸附和冰浴缓慢氧化,以磁性Pd-Fe3O4纳米团簇为催化激活剂,层级结构的PEDOT:PSS/NS-Ti3C2Tx为载体,成功构筑了层级Pd-Fe3O4/PEDOT:PSS/NS-Ti3C2Tx三元复合材料。该方式利用胶体的吸附性将钯纳米颗粒充分吸附沉积,解决了贵金属纳米颗粒不易收集,不环保的问题。N和S杂原子的掺杂提高了Ti3C2Tx的电子密度,有利于吸附电活性物质。PEDOT:PSS插层NS-Ti3C2Tx纳米片,缓解了其固有的自堆积的同时构建了三维电子通路网格,提高了NS-Ti3C2Tx的结构稳定性和导电性,从而促进了分析物渗透吸附和质荷传导速率。因此,Pd-Fe3O4/PEDOT:PSS/NS-Ti3C2Tx传感平台对甲基对硫磷表现出了高的灵敏度和低的检测限、宽线性范围、优异的稳定性以及强的抗干扰能力的检测性能。通过与紫外和高效液相色谱等传统仪器分析方法的统计学比较发现,该检测平台展现了可信的精度和好的回收率。该研究以Pd-Fe3O4/PEDOT:PSS/NS-Ti3C2Tx当作敏感材料为制备磁性三元复合材料提供了有效的合成路径,为开发甲基对硫磷传感器提供了很好的思路。