分子印迹聚合物修饰电极及其分析应用研究

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本论文利用电聚合和表面分子印迹技术分别合成了分子印迹聚合物薄膜和碳纳米管/分子印迹聚合物复合物(MWCNT@MIP),并且成功研制了基于这些分子印迹聚合物修饰电极的传感器以及研究这些修饰电极在分析中的应用,主要研究工作如下:1.二苯甲酮(Benzophenone, BP)作为一种最常用的光引发剂,广泛用于紫外光固化油墨中。这种油墨被广泛应用于印刷行业,但是残留于印刷食品包装表面上的BP能够迁移到食品中。在本研究中,利用可电聚合的体系在GC电极表面形成分子印迹聚合物修饰薄膜。在醋酸盐缓冲液中(pH=5.2),以邻苯二胺(o-PD)电聚合单体,二苯甲酮(BP)为模板分子,然后施加电聚合扫描电压使得靠近电极表面及电极表面附近溶液的二苯甲酮被“虏获”固定于聚邻苯二胺薄膜之中,之后将该电极浸渍于50mL的乙醇溶液中15min以除去二苯甲酮,最终得到分子印迹聚合物薄膜修饰电极(MIP-GCE)。借助循环伏安法(CV)及线性扫描伏安法(LSV),验证了MIP-GCE在存在或不存在二苯甲酮时的电化学行为,以及铁氰化钾的氧化还原峰电流的变化情况。其中LSV的相对峰电流响应值(Δi/i0)与二苯甲酮浓度在0.05-5μM范围内呈线性关系,检出限:10nM(S/N=3),同一根分子印迹薄膜修饰电极对二苯甲酮的响应值的RSD为3.2%(n=6)。同时,利用该修饰电极成功检测出实际样品中二苯甲酮的含量。2.报道了基于分子印迹聚合物整体修饰碳陶瓷电极(MWCNT@MIP-CCEs)的胆固醇分子印迹传感器。该修饰电极只需轻轻地在称量纸上平滑抛光便可再生重复使用。它是由分子印迹聚合物包覆碳纳米管复合材料(MWCNT@MIP),石墨粉,溶胶-凝胶的完全混合后,再将得到的混合物填装于聚四氟乙烯电极棒内压紧、压实制得。其中整体修饰碳陶瓷电极内所含的MWCNT@MIP作为胆固醇的识别元件将用来识别检测胆固醇。利用循环伏安法(CV)和线性扫描伏安法(LSV)分别测试了MWCNT@MIP-CCEs在含有或不含胆固醇的电化学行为。研究结果发现,该分子印迹传感器在检测胆固醇方面具有较高的灵敏度,其线性检测范围是:10-300nM,检测限:1nm (S/N=3),同时该传感器还具有使用简单、稳定性好和选择性高等优点。该研究表明了碳陶瓷电极在分子印迹传感器的研究方面具有广阔的前景。
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