导电分子印迹膜化学修饰电极的制备及其对胭脂红的电化学检测

报道了一种聚丙烯酰胺(PAAM)-植酸(PA)-聚多巴胺(PDA)导电分子印迹膜(PAAM-PA-PDA MIP)化学修饰电极的制备、表征及其在电化学定量检测食品添加剂胭脂红(P4R)中的应用。即通过原位电聚合和碱液洗脱的方法在玻碳电极(GCE)表面制得具有分子识别作用的导电分子印迹膜(PAAM-PA-PDA MIP)化学修饰电极,并利用SEM、循环伏安法(CV)及交流阻抗法(EIS)对该导电分子印迹膜化学修饰电极的表面形貌和电化学性能进行表征。研究结果表明该方法所制备的导电分子印迹膜化学修饰电极具有良好的电化学检测性能和应用前景,其对P4R的线性检测区间为10~200 μmol/L,灵敏度为0.085 A/mol/L,检测限可达23.6 nmol/L,并可有效地应用于P4R实际样品的分析检测。      

制备印迹分子电化学传感器检测食品接触材料中DDM

目的 将分子印迹技术与电化学相结合，实现食品接触材料中4,4''–二氨基二苯甲烷(DDM)的快速检测。方法 采用分子印迹技术，以羧基化碳纳米管(OH–MWCNT)为增敏材料，分别以DDM和吡咯(PPY)作为模板分子和功能单体，在玻璃碳电极(GCE)表面电沉积制备DDM印迹分子薄膜(MIP)，对印迹电极的检测能力使用扫描电镜(SEM)和电化学分析法进行表征。结果 电沉积的DDM电化学传感器具有优良的检测性能和可重复性，其线性范围为10~50 μmol/L，检出限为116 ng/L。结论 该方法具备操作简单、精度高、速度快等优点，能够实现对食品接触材料中DDM的痕量检测。     

醋酸分子印迹电化学传感器的制备

基于循环伏安电化学聚合方法,以30mmol/L醋酸作为模板分子,5mmol/L苯酚作为功能单体,0.1mol/L氯化钾和0.05mol/L磷酸盐缓冲溶液(pH=5.4)作为聚合底液,聚合电位为-0.8~1.2V,扫描圈数为20,以0.1mol/L碳酸氢钠溶液作为洗脱液进行洗脱20min,最终制得性能较佳的醋酸分子印迹电化学传感器。对该传感器进行循环伏安(CV)表征、阻抗表征、扫描电镜的形貌表征、差分脉冲表征,探索了不同pH磷酸盐缓冲溶液作为聚合底液、不同浓度洗脱液和不同洗脱时间对该传感器性能的影响。发现在以0.05mol/L磷酸盐缓冲溶液(pH=5.4)作为最佳底液条件下,醋酸分子印迹电化学传感器与0~45×10^-9 mol/L浓度范围内醋酸分子二者呈现出良好的线性关系,其检出限为2.85×10^-9 mol/L,同时研究了该传感器的重现性和稳定性。     

基于分子印迹技术的尿素仿生微传感器

设计了基于分子印迹与电化学微传感器的尿素仿生微传感器,采用MEMS工艺制作集成微型3电极系统,实现了传感器的微型化.通过电化学方法制备了分子印迹聚合物(MIP),印证了分子印迹聚合物的印迹效果.比较了3支传感器的响应曲线,得到了相近的灵敏度,灵敏度在0.10μA/(μmol.L-1)左右,线性度达到了0.95,检测下限为1.00μmol/mL,分析尿素溶液的标准偏差小于5%,达到和接近临床分析要求,为生物传感器向仿生生物传感器发展进行了具有临床意义的尝试.     

基于纳米金膜的双酚A分子印迹传感器研究

通过电化学和分子印迹技术,在金基底表面成功制备出基于三维纳米金膜修饰的双酚A(BPA)分子印迹传感器电极。扫描电镜、透射电镜表征和电化学分析结果表明,电化学沉积法可以使纳米金规则成粒,并均匀成膜;纳米金膜使电极表面具备三维结构;纳米金颗粒(AuNPs)可以在分子印迹聚合物(MIPs)中形成内镶嵌结构,使电极表面电导率显著增高。在对BPA的检测中,MIPs-AuNPs-Au电极的响应信号强度约是MIPs-Au电极的2.6倍,检测限为1.47×10-8mol/L。而且,MIPs-AuNPs-Au电极具有良好的选择性与稳定性。     

农药对硫磷分子印迹聚合物合成及亲和性评价

对硫磷为模板分子,甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,热引发沉淀聚合法合成对硫磷分子印迹聚合物(MIP)。通过计算机模拟和紫外分析阐述模板与功能单体的分子间作用;通过电镜观察和平衡吸附试验讨论引发剂用量与聚合物性质关系;通过吸附试验Scatchard分析测得最大吸附量为3.92μmol/g,平衡解离常数为91.7μmol/L,且具有较好的吸附特异性。该分子印迹聚合物性能优良,有望应用于环境中对硫磷的富集和检测。     

茶碱-铜(Ⅱ)离子配位分子印迹膜的制备及表征

以茶碱为模板分子,铜离子为配体、4-乙烯吡啶(4-VP)为功能单体、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)为交联剂,在聚偏氟乙烯(PVDF)基膜上采用表面涂覆热聚合的方法制备了金属配位分子印迹膜,通过平衡结合实验研究了印迹膜对茶碱的结合性能和结合选择性。结果表明,铜离子的配位作用能提高印迹膜的结合性,在茶碱浓度为0.2 mmol/L时结合量从1.61μmol/g提高到了2.69μmol/g。在铜离子配位的作用下印迹膜对茶碱的结合能力高于同样化学组成的非印迹膜。相比于可可碱印迹膜对茶碱有较好的选择性,在浓度为0.05 mmol/L时选择性达到了2.39。     

基于分子印迹膜离子选择性电极检测水体中萘普生污染物的含量

采用沉淀聚合方法合成了萘普生分子印迹聚合物,并对其进行SEM表征,结果表明印迹聚合物分子粒径在2μm左右;静态吸附实验结果表明添加了分子印迹聚合物的溶液对待测离子的吸附量达16.8μmol/L,明显高于非分子印迹聚合物的溶液。将印记分子聚合物应用于离子选择性电极的膜相中,采用三(十二烷基)甲基氯化铵为离子交换剂,该检测方法对萘普生的检出限可达1.8×10-8 mol/L,实现了对萘普生低检出限、高灵敏度的检测。     

石墨烯/银纳米颗粒复合材料的制备及其对双氧水的电化学检测

以氧化石墨烯(GO)和硝酸银为原材料,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为还原剂和稳定剂,通过水热法制备出还原氧化石墨烯/银纳米颗粒(rGO/AgNPs)复合材料。采用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)及紫外-可见分光光度计(UV-Vis)对rGO/AgNPs复合材料的形貌、组成和结构进行表征。同时,将rGO/AgNPs复合材料修饰到玻碳电极表面制备出过氧化氢(H_2O_2)电化学传感器,通过循环伏安法(CV)和计时安培响应法(i-t)对传感器进行电化学性能测试。实验结果表明:制备的rGO/AgNPs传感器具有较好的电化学性能,其对H_2O_2检测的灵敏度为340.6μA·(mmol/L)~(-1)·cm~(-2),响应时间为3s,最低检测极限为7.5μmol/L(S/N=3),线性检测范围为20~4950μmol/L(线性相关系数为R=0.9973)。     

中空结构双模板分子印迹微球的制备及在燃油脱硫中的应用

以Si O2为载体,甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,运用蒸馏沉淀法制备出苯并噻吩(BT)、二苯并噻吩(DBT)复合模板分子印迹聚合物,去除载体后得到中空分子印迹聚合物(H-MIP)。利用傅里叶变换红外光谱仪、透射电镜对其进行表征,在模拟汽油环境中测试该印迹聚合物的吸附性能。结果表明,该中空结构的多孔分子印迹聚合物对BT及DBT表现出良好的选择性吸附性能,吸附容量分别为188μmol/g和212μmol/g,同时该产品可在短周期内重复使用。     

基于氧化铜/碳基复合材料电化学传感器检测亚硝酸根

为改善氧化铜(CuO)传感器的灵敏度,以氮苯基甘氨酸(NAN)、氧化石墨烯(GO)为原材料,在磷酸缓冲液支持的电解质溶液中,通过电化学聚合法在玻碳电极上制备出碳基复合材料(rGO/NPAN),并以其为支撑材料,采用循环伏安法将氧化铜与之复合最终形成氧化铜/石墨烯/N取代羧基聚苯胺(CuO/rGO/NPAN)电化学传感器。N取代羧基聚苯胺的强吸附性、及石墨烯的大比表面积、高导电性有利于氧化铜的均匀分布。利用扫描电镜(SEM)对CuO/rGO/NPAN传感器的形貌进行表征,讨论了pH值、扫描速率等因素对电化学活性和电催化活性的影响,采用循环伏安发、计时电位法、交流阻抗法对该传感器的电化学性能进行研究,并对其电化学机理进行探讨。结果表明,该修饰电极具有低的检测电位、高的电化学响应及良好的稳定性,检测亚硝酸根的浓度范围为(0.5×10-6)～(7.4×10-3)mol/L与(7.4×10-3)～(22.9×10-3)mol/L。灵敏度为32.317μA/(mmol·L),检测下限低至0.15μmol/L(S/N=3)。将此传感器用于实际应用,回收率在99.9%～112%之间。     

氨基酸磁性分子印迹微球的制备及吸附性能研究

采用分子印迹技术,以Ala和Phe为模板分子,苯乙烯和甲基丙烯酸为共聚单体,二乙烯苯为交联剂,Fe3O4为磁性载体,制备了对两种氨基酸有特异性识别的磁性分子印迹聚合物Ala-MMIPs和Phe-MMIPs。研究了两种印迹聚合物的吸附特性,并探讨了吸附机理。结果表明,Phe在其印迹聚合物上的最大吸附量和吸附平衡常数分别为231.62μmol/g和0.21L/mmol;而Ala在它的印迹微球上的最大吸附量和吸附平衡常数分别为179.16μmol/g和0.12L/mmol。说明Phe与Phe-MMIPs有3个作用位点,Ala与Ala-MMIPs之间有2个作用位点,因此吸附能力前者大于后者。     

基于有序介孔碳/PDDA固定化漆酶的邻苯二酚传感器性能研究

采用有机交联水性环氧树脂为碳源,以SBA-15为模板,制备了有序介孔碳(OMC),并对其电化学性能进行研究。透射电镜结果表明其具有典型的二维有序六角介孔结构,孔径大约为3nm。电化学测试结果表明OMC/Lac/Au电极对邻苯二酚具有很好的电催化氧化活性。将OMC应用于构建漆酶生物传感器,结果表明,传感器对邻苯二酚的线性检测范围为0.67~8.59μmol/L,灵敏度为0.349A/(mol/L),检测限为0.117μmol/L。     

聚苯胺改性有序介孔碳在漆酶生物传感器上的应用

利用电化学聚合法在固定有漆酶的有序介孔碳上制备了聚苯胺薄膜,并将其用于构建漆酶传感器。电化学结果表明,与未改性的介孔碳电极相比,聚苯胺改性介孔碳修饰的电极对酚类物质显示出很好的电催化氧化活性,构建的漆酶传感器的检测限低,线性范围宽,对邻苯二酚的选择灵敏度为0.08314 A/(mol/L),线性范围为0.55~10.45μmol/L,检测限为0.173μmol/L。     

三维石墨烯/氧化锌纳米结构复合材料的制备及其在双氧水检测中的应用

通过化学气相沉积法制备出孔洞为300~500μm骨架完好的三维石墨烯,并采用晶种诱导法在三维石墨烯表面原位生长直径为100nm左右、长度达2.80μm的ZnO纳米棒,从而制备出高度结晶的三维石墨烯/氧化锌纳米结构的复合材料。复合材料用XRD、SEM进行表征,并通过循环伏安曲线(CV曲线)及时间电流曲线(I-t曲线)电化学测试方法,测试三维石墨烯/氧化锌纳米结构复合材料对双氧水的检测情况。结果显示,采用新方法制备的三维石墨烯/氧化锌纳米结构复合材料作为电极对双氧水表现出优异的检测性能,检测限为1μmol/L,且线性检测范围为10~120μmol/L。     

硫氮共掺杂石墨烯修饰电极的制备及电化学性能研究

以天然鳞片石墨为原料,采用改进的Hummers法制备了氧化石墨(GO),以GO和硫氰酸铵为前驱体,采用一步水热法制备了硫氮共掺杂石墨烯(SNG)。X射线衍射、扫描电子显微镜和拉曼光谱分析结果显示,硫和氮成功掺入石墨烯晶格中,SNG表面褶皱明显且形成了三维孔道结构。通过交流阻抗、循环伏安法和差分脉冲伏安法考察了对苯二酚(HQ)、邻苯二酚(CC)和间苯二酚(RC)在修饰玻碳电极(SNG-180/GCE)上的电化学行为。结果表明:硫氮共掺杂能有效改善石墨烯的电化学性能,修饰电极实现了对HQ、CC和RC的同时检测,线性范围在5.5~43.06μmol/L和90.91~245.28μmol/L之间,检出限为1.83μmol/L(信噪比为3)。     

喜树碱分子印迹聚合物的计算机模拟及性能

采用计算机模拟的方法,通过Gaussian 03模拟喜树碱(CPT)分别与ɑ-甲基丙烯酸(MAA)或丙烯酰胺(AM)的复合物预组装构型,结果表明CPT与MAA形成的复合物更稳定。采用分子印迹技术,以CPT为模板分子,已二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂,MAA为功能单体,通过沉淀聚合法制备了CPT分子印迹聚合物微球。以吸附量及形貌为指标,确定了最佳合成条件:以30 mL甲醇/氯仿(8:2)为溶剂、模板分子/功能单体/交联剂的摩尔比为1∶4∶15时,分子印迹聚合物微球大小均匀,平均粒径约为0.3μm。所得聚合物通过等温、选择性吸附进行表征,结果表明该分子印迹聚合物微球对CPT具有良好的吸附能力及选择性,α和β值分别为2.49,3.09,吸附量为58.00μmol/g。     

电子束辐射引发沉淀法制备氯霉素分子印迹微球

为了能够快速合成大小均一的分子印迹微球,采用电子加速器的高能电子束引发,甲基丙烯酸(MAA)为单体,沉淀聚合制备了氯霉素(CAP)分子印迹微球。紫外、红外光谱和静态氮吸附实验结果显示,CAP和MAA能够形成超分子复合物,辐照引发能使CAP成功印迹在三维网络结构中并且具有较大的比表面积280.25 m2/g。扫描电镜和等温吸附实验考察了辐照剂量对微球微观形态和吸附性能的影响,结果显示,在辐照剂量为20 kGy条件下能快速制备出粒径为300 nm~500 nm的印迹微球,最大吸附量为107.65μmol/g,且对氯霉素表现出明显的选择吸附性。     

吡咯单体浓度对聚吡咯膜层的防腐蚀性能影响研究

采用恒电位电化学沉积法,以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为掺杂剂,通过调节吡咯单体浓度(0.05mol/L、0.10mol/L、0.15mol/L、0.20mol/L)在Q235钢表面制备出系列聚吡咯(PPy)膜层。红外光谱表征显示SDBS成功掺杂到PPy中;扫描电镜显示吡咯单体浓度为0.10mol/L时,得到的PPy颗粒尺寸最小,膜层最为致密;动电位极化曲线和电化学阻抗谱的测试研究了Q235钢表面系列PPy膜层的防腐蚀性能,确定了Py单体浓度为0.10mol/L时,PPy膜层的腐蚀电流I_corr和腐蚀速率CR最小,表现出优异的防腐蚀性能。     

单一结合位点分子印迹聚合物的合成及性能

采用分子自组装印迹技术在光引发条件下制备了以(S)-布洛芬为模板分子,α-甲基丙烯酸为功能单体的分子印迹聚合物。通过红外对聚合物的结构进行了表征。透射电镜结果表明,交联剂用量对印迹聚合物的形貌特征具有显著的影响。同时结合Scatchard分析研究了印迹聚合物的吸附性能及选择性识别能力,表明印迹聚合物特异性吸附容量为41μmol/g,印迹指数为2.28,对(S)-布洛芬形成单一结合位点,且表现出明显的吸附选择性。