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柱芳烃是通过亚甲基在对苯二甲醚苯环的对位相连接而成的一种新的大环超分子,作为第五代超分子主体化合物已被广泛应用于各个领域,如分子识别、自组装、超分子催化、药物递送等方面。但是到目前为止,基于柱芳烃的荧光及电化学传感器的应用报道的相对较少,本文基于阳离子柱[6]芳烃(CP6)、柱[5]芳烃(rPA5)、阳离子柱[5]芳烃(CP5)构建了荧光和电化学传感器用于检测胰岛素、胆固醇、多巴胺,并与传统的检测方法如高效液相色谱、质谱、比色法等进行比较得出本文所建立的传感器的优越性,体现了实际应用价值。以下三部分是本论文的主要内容:(1)根据相应的文献报道合成CP6,通过简单的一步反应制备阳离子柱[6]和石墨烯(CP6@RGO)复合材料,通过核磁、红外光谱(FTIR)、热重分析(TGA)、原子力显微镜(AFM)、ζ-电位、X-射线光电子能谱(XPS)等确定CP6的合成及复合物的制备。利用RGO的荧光猝灭性质与CP6的分子识别能力构建了以RhB为信号分子,胰岛素为检测对象的高灵敏度、低检出限的荧光传感RhB-CP6@RGO,采用荧光滴定与分子对接研究主客体的识别原理。该传感器的检测范围0.01-0.5μM和0.5-16μM,检出限为0.003μM,有着一定的实际应用价值。(2)合成rPA5用于稳定并还原氯金酸制备金纳米粒子溶液(rPA5-AuNPs),以rPA5为主体、RhB为信号分子,构建荧光传感RhB@rPA5-AuNPs检测胆固醇浓度,其检测范围为0.01-0.5μM和0.5-16μM,检测限为6.5 nM,该方法用于实际血清样品中胆固醇,回收率范围为95.3%-103.5%。(3)以CP5和RGO为原料,通过一步水相湿化学法制备CP5@RGO复合物,采用FTIR、TGA、XPS、AFM、能量色散光谱(EDX)等对材料进行表征。通过荧光滴定及分子模拟确定主客体的包合模式及相互作用力。选择亚甲基蓝(MB)和多巴胺(DA)为探针分子和客体分子,构建了基于复合材料CP5@RGO的竞争性电化学传感平台。首先,MB探针分子进入CP5的空腔,通过测定电化学DPV检测MB的电化学信号,当加入客体分子DA时,MB会被DA分子所取代,发生竞争性地识别,使得MB分子的电流信号减弱,DA的电流信号增强。该传感体系成功应用于血清样品中DA的检测。