导电聚合物有着良好的电子和离子传导能力,以及独特的物理和机械性能与神经组织有着更好的匹配性。聚(3,4乙撑二氧噻吩)(PEDOT)作为噻吩类的一种衍生物具有高导电性、高稳定性和成膜性好等特点。碳纳米管(Carbonnanotube,CNT)具有独特的物理、化学特性,如巨大的比表面积,超高电导系数和长径比,良好的力学性能、快速的电子转移速度等。g-C3N4是一种聚合衍生物,它具有低摩擦系数、高的化学稳定性、良好的生物相容性、高绝缘性、高热导率以及宽的能隙等特点。本论文以电化学方法为基础,结合掺杂有羧基化的碳纳米管(CNTs)、g-C3N4和PEDOT导电聚合物的优良性能,发展了三种PEDOT掺杂后的复合电极。主要内容及结果如下:1.CNTs、聚苯乙烯磺酸钠(PSS)的PEDOT电化学聚合在金电极表面,通过酰胺键的缩合反应,使CNTs连接上精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)三肽。进一步对PEDOT电极、PEDOT/CNTs和PEDOT/CNTs-RGD电极进行全反射红外光谱、拉曼光谱、场发射扫电镜、接触角及电化学表征。通过电极表面官能团和形貌的变化以及电极掺杂前后阻抗的变化发现,电极表面的CNTs被较好的掺杂到PEDOT中,并且成功连接上RGD三肽,制备了高导电性能的PEDOT/CNTs-RGD 电极。2.以三聚氰胺为原料制备了半导体石墨相氮化碳(g-C3N4),并在g-C3N4的基础上掺杂金纳米颗粒,制备掺杂金半导体石墨相氮化碳(Au-g-C3N4)。通过层层组装的方法制备PEDOT/g-C3N4电极和PEDOT/Au-g-C3N4电极。在最优的条件下,两种神经元电极均具有低电阻、低毒性、好的稳定性以及卓越的生物相容性等优点。3.利用电化学阻抗谱(EIS)技术研究了 PEDOT/g-C3N4电极和PEDOT/Au-g-C3N4电极在生物体液中的作用,结果表明这两种电极提高了电信号响应的灵敏度。实验还选用大鼠肾上腺髓质嗜铬瘤分化细胞(PC-12)对两种神经元电极进行体外模拟实验,考察两种电极复合膜的毒性和生物相容性,结果发现两种电极复合膜具有低毒性和好的生物相容性的特点。4.在研究PEDOT/g-C3N4电极的电化学性能时发现其具有卓越的电容性,因此尝试PEDOT/g-C3N4电极在超级电容器领域进行探究,以循环伏安法(CV)等方法作为探究手段,得到了具有高电容的超级电容器。