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分子印迹聚合物不仅具有模拟天然受体的分子识别能力,同时比天然受体更具有兼容性,因而越来越成为一类重要的人工合成材料。电化学传感器具有设计简单、价格低廉、灵敏度高、易微型化等优点,利用分子印迹聚合材料作为识别元件构建分子印迹电化学传感器具有很好的应用前景。
目前,在分子印迹电传感器方面,利用和开发膜技术制备分子印迹聚合物、对分子印迹传感器有关其印迹结合位点的作用机理及传质机理的研究是这方面研究的发展方向。另外分子印迹体系多在有机相中进行,而天然分子识别体系在水相中进行的,因此研究水相中的印迹及识别体系具有重要意义。
据此,本文研究发展新型分子印迹电化学传感器,主要工作如下:
(1) 利用恒电位法首次在金电极表面直接制备了以壳聚糖为功能基体的农药分子印迹电化学传感器,探索了壳聚糖及壳聚糖印迹膜的形成条件,其制备方法简单、条件温和,所制得的印迹传感器具有良好的印迹效果和稳定性。同时利用电化学等方法研究了印迹传感膜的形成过程和相关机理。
(2) 利用恒电位法制备了以壳聚糖为功能基体的对硫磷分子印迹电化学传感器,研究了对硫磷分子印迹膜的形成条件以及所制备的印迹传感器的电化学响应特性,并对相关机理进行了探讨。该传感器对对硫磷具有良好的电化学响应特性和选择性。对硫磷的还原峰电流与对硫磷浓度在1.0×10-7~8.0×10-5mol/L范围内呈良好的线性关系;对硫磷与壳聚糖之间通过氢键和弱的静电作用结合,并随壳聚糖一起沉积至金电极表面。所制备的分子印迹传感器响应灵敏、快速、识别效果好,可实现电化学检测与共存农残分离富集的同步进行,为检测分析对硫磷提供了一种新的方法,在环境监测领域具有潜在的应用价值。
(3) 以啶虫脒为模板分子、壳聚糖为功能基体,采用恒电位法将壳聚糖-啶虫脒复合物沉积至金电极表面,然后用戊二醛作交联剂制备了啶虫脒分子印迹传感器。借助电活性探针Ru(NH3)63+研究了该印迹传感器电化学响应性能,并进一步探讨了印迹传感器对啶虫脒的分子识别性能。结果表明该印迹传感器对啶虫脒的响应速度快、识别性能好。