杂化型分子印迹聚合物传感材料的研究

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本论文通过电化学聚合坠形聚合物前驱体,硫醇化坠形前驱体和纳米金的复合物,分别制备了以L-苯丙氨酸(L-Phe)和腺嘌呤核苷(Adenosine)作为模板分子的分子印迹传感材料。设计合成了坠形聚合物前驱体;优化了合成条件及坠形聚合物前驱体在ITO电极上的电聚合条件;表征了分子印迹聚合物膜;测试了用该分子印迹传感材料所制备的电化学传感器的响应性能。主要内容包括:1.杂化型手性分子印迹聚合物膜的制备、表征及应用首先,合成坠形聚合物前驱体,聚[2-(N-咔唑基)甲基丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸](PCEMMAs),再通过电化学交联这种坠形聚合物前驱体,制备了一种新型的L-苯丙氨酸分子印迹电化学传感材料。在MIP传感材料中,绝缘的聚甲基丙烯酸(PMAA)可以提供大量的识别位点,它通过共价键与导电聚咔唑结合在一起;导电聚咔唑可以作为识别位点和电极界面之间的信号传递界面。在实验中,我们优化了PCEMMAs中N-甲基丙烯酸乙基咔唑酯(CE)和甲基丙烯酸(MAA)单体共聚的摩尔比例和电化学聚合的扫描合圈数。其最佳共聚比例是CE:MAA=3:2,最优电聚合扫描圈数是20圈。采用原子力显微镜(AFM),X-射线光电子能谱仪(XPS)和接触角测试仪对分子印迹聚合物膜进行了表征。利用开路电位-时间技术测试了分子印迹传感器对L-苯丙氨酸的响应性能。结果表明:本文设计的杂化型分子印迹手性传感器对L-苯丙氨酸有很好的选择性和灵敏度,其对映异构选择性系数KDL=5.75×10-4,检出限为1.37μmol·L-1。2.杂化型分子印迹聚合物-纳米金复合传感材料的制备、表征及应用以ITO为工作电极,通过电聚合纳米金与硫醇化坠形聚合物前驱体自组装形成的复合物,制备了一种新型的分子印迹复合传感材料,并将其应用于腺嘌呤核苷的分析测试。在传感器材料中,印迹位点赋予了材料对腺嘌呤核苷的高选择性,纳米金可以催化腺嘌呤核苷在电极上的氧化,这使得材料具有了像生物识别材料(酶,抗原-抗体)一样的特异选择性和高效性。采用原子力显微镜(AFM)和扫描电镜(SEM)对材料的形貌进行了表征。采用差分脉冲伏安(DPV)和循环伏安法(CV)测试了分子印迹传感器对腺嘌呤核苷的响应性能。实验结果表明:与相应的分子印迹传感器相比,分子印迹复合材料修饰的传感器对腺嘌呤核苷具有更好的催化性;且展现出较好的选择性,检出限为0.17μmol·L-1。
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