电化学传感器具有灵敏度高,响应迅速,价格低廉和易于小型化等优点,是电化学领域最为常见的一种检测装置;如何提高电化学传感器的灵敏度与稳定性是目前的研究重点。科技的进步产生了许多新型材料,目前,纳米粒子、金属颗粒、生物活性分子和导电聚合物等材料已经被广泛用作电极修饰物,不但提高了传感器的分析性能,也赋予了传感器许多特殊的功能。将两种或多种材料结合在一起,所得到的复合材料在传感器性能的改进上具有十分显著的优势。与单一组分相比,复合材料不仅能够结合每个组分的优点,还可以在协同作用之下展现出更为优越的性能;此外,可以根据检测物的不同,选择不同类型的材料进行组合,有目的性地合成具有特殊功能的复合物,以得到更好的检测结果。在电化学传感器领域,应用最为广泛的是金属复合材料。金属材料具有良好的导电性和电催化性,将其与不同的基体结合,可以制备出种类繁多,性能多样,结构多变的金属复合材料,将其应用到电化学传感器中,能够明显提高传感器的响应信号,进而提高方法的灵敏度。在另一方面,电化学传感器的稳定性也是评价其性能的重要指标。与滴涂或浸渍等方法相比,通过电聚合法制备的电化学传感器稳定性更高。共轭聚合物具有长链共轭π键结构,电子可以从聚合物的一端迁移至另一端,电子迁移性的增加使得共轭聚合物具有良好的电子传导性和电子亲和性。利用这两点优势,采用电聚合法以共轭聚合物为电极修饰材料,可以制备出稳定性和灵敏度均令人满意的电化学传感器。因此,本文分别以金属复合材料和共轭聚合物为基础,构筑电化学传感器对硝基类药物和葡萄糖进行检测。1.以铜-半胱氨酸络合物为原料,通过电化学合成法,得到铜-聚半胱氨酸复合材料;以此复合材料为电极修饰物,制备电化学传感器对硝基咪唑类药物进行检测。结果显示,此复合材料结合了铜的催化性和聚合物的稳定性,对药物分子表现出明显的电催化活性,所制备的传感器具有较高的稳定性和灵敏度,可以对医用注射液进行检测。2.以铜-三聚氰胺络合物为分子印迹单体,以甲硝唑为分子印迹模板,通过电化学法,制备分子印迹电化学传感器;实验中以铜-三聚氰胺络合物代替三聚氰胺分子,有效地提高了单体的导电性和成膜性;铜活性位点的存在提高了传感器的灵敏度,特异性识别空穴的存在提高了传感器的选择性。在对合成过程的相关参数进行优化后,传感器能够实现对甲硝唑的选择性识别,检出限为0.12μM。3.合成一种“螺旋桨”型分子,N,N’,N’-1,3,5-三咔唑苯(TCB),该分子以苯环为核,以咔唑基为外层枝状物。利用电聚合法制得TCB聚合物(PTCB),并用于葡萄糖传感器的构筑。由于咔唑类聚合物具有刚性共轭结构,使得PTCB膜具有良好的化学稳定性和孔状结构;含氮的共轭体系赋予该聚合物以富电子性,易于被测物的吸附;此外,咔唑基优良的电催化活性在聚合物中未被破坏。因此,这种PTCB型传感器能够实现葡萄糖的灵敏检测,线性范围宽,稳定性好。4.合成一种星型分子,4,4’,4’’-三咔唑基-三苯胺(TCT),该分子以三苯胺为核,以咔唑基为外层枝状物。使用电化学合成法,将其聚合物PTCT以薄膜的形式生长在电极表面,并以此共轭聚合物为电催化剂构筑一种无酶传感器,用于葡萄糖的检测,线性范围1.0–6000μM。此方法与传统电化学方法相比具有以下两点优势:第一,有效避免了使用生物酶所引发的稳定性差的问题;第二,使用非金属材料作为催化剂,避免了重金属溶解所带来的困扰。