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电化学生物传感器具有灵敏性、便携性、特异性、快捷性、低成本和实时在线检测与分析等特点,因此在生物医学、环境检测、食品和医药工业等领域有着重要的应用价值。近年来,采用新技术、新材料成为电化学生物传感器的主流发展方向,其中基于聚(3,4-乙撑二氧噻吩)(PEDOT)纳米复合材料的电化学生物传感器是目前的研究热点。PEDOT具有高电导率、良好的环境稳定性和生物兼容性,并且具备导电聚合物的柔韧性及可加工性等性能,已经引起了科学界的广泛关注。然而,PEDOT存在理论比容量低、电催化活性不够理想等缺点而限制了其进一步的应用。为此,选用具有优异性能的纳米材料与PEDOT复合制备PEDOT纳米复合材料可以弥补上述缺陷。本论文主要围绕电活性PEDOT/纳米复合材料的可控制备及其传感应用开展了相关的研究。具体研究工作如下:(1)通过掺杂法制备PEDOT电活性物质(羧基化的二茂铁离子(Fc-)和亚铁氰跟离子(Fe(CN)64-))纳米复合膜,所制备的纳米薄膜可以构建生物传感器应用于VB2、VB6和VC的同时检测。实验结果表明,该传感器对于VB2、VB6和VC的检测具有良好的选择性,较高的灵敏度和快速的传感响应。此外,电活性物质可以有效地提高PEDOT的电催化活性和电导率。(2)通过掺杂法制备PEDOT/苯磺酸衍生物复合物膜,用于VB2、VB9和VC的电催化研究。通过比较PEDOT/苯磺酸衍生物复合修饰电极,得出PEDOT/对氨基苯磺酸离子(p-ABS-)膜对VB2、VB9和VC具有高的电催化峰电流,宽的线性范围(分别为0.05~200μmol/L,0.5~1000μmol/L和1~1500μmol/L),低的检出限(分别为0.015μmol/L,0.12μmol/L和0.46μmol/L)。实验结果表明,纳米结构的PEDOT/p-ABS膜具有大的有效表面积,且p-ABS-上的氨基与VB2、VB9和VC能够产生氢键和静电作用。(3)利用一步共沉积法制备PEDOT/二氧化锆纳米颗粒(ZrO2NPs)纳米复合材料修饰电极,并对VB2、VB9和VC进行同时检测。VB2、VB6和VC的检测灵敏度高,检出限分别达到0.012μmol/L,0.20μmol/L和0.45μmol/L。实验结果表明,该修饰电极具有良好的稳定性,经过连续20次的重复性试验,其响应信号仍能达到原始信号的100%。此外,ZrO2NPs可有效提高PEDOT的比表面积和催化性能。(4)利用电化学法制备PEDOT/β-环糊精功能化的单壁碳纳米管(β-CD-SWCNT)复合材料,基于该纳米复合材料修饰电极构建的电化学生物传感器对叶酸(FA)和尿酸(UA)表现出良好的电催化活性。实验数据显示FA的线性范围为1~1000μmol/L,检出限为0.8μmol/L,UA的线性范围为0.1~500μmol/L,检出限为0.07μmol/L。实验结果表明,PEDOT/β-CD-SWCNT复合材料电活性好、有效表面积大,可以作为FA和UA有效的电子转移介质,其构建的传感器表现出良好的稳定性和选择性。