基于聚环糊精的分子印迹电化学传感器的制备与研究

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分子印迹聚合物(MIPs)具有模拟天然受体的分子识别能力,成为一类重要的人工合成材料。将分子印迹膜用作识别元件构建新一代的电化学传感器和生物传感器已经引起了越来越多的研究兴趣,并具有广泛的应用前景。本论文基于分子印迹电化学传感器,结合环糊精的手性识别功能与石墨烯优异的导电能力,成功地构建了一系列以分子印迹聚合物为敏感膜的电化学传感器,主要实验结果如下:(1)在石墨烯(GNS)修饰的玻碳电极(GCE)表面以β-环糊精(β-CD)为功能单体,通过电聚合制备了石墨烯/导电聚合物的双酚A(BPA)分子印迹膜修饰电极,构建了一种对BPA具有高灵敏性和高选择性响应的分子印迹电化学传感器。采用扫描电镜对分子印迹膜的表面形貌进行了表征。用循环伏安(CV)、差示脉冲(DPV)等方法对BPA在石墨烯/导电聚合物分子印迹膜修饰电极上的电化学性质进行了表征,考察了分子印迹膜厚度、洗脱及吸附模板分子时间、溶液pH、功能单体与模板分子浓度对BPA在电极上的电化学响应的影响。在优化条件下,对实际样品中BPA进行检测线性关系的浓度范围为7.5×10-8~6.25×10-5mol/L,检测限达到7.39×10-8mol/L。(2)在石墨烯修饰的玻碳电极表面,以L-色氨酸为模板分子,β-环糊精作为手性识别功能单体,电聚合制备了对色氨酸对映体具有手性识别的分子印迹膜修饰电极。采用扫描电镜对分子印迹膜的表面形貌进行了表征。研究了 L/D-色氨酸在该分子印迹膜修饰电极的电化学行为,以及分子印迹膜厚度、洗脱及吸附模板分子时间、溶液pH等对印迹膜手性识别能力的影响。在优化条件下,该印迹膜对L/D-色氨酸的响应电流比可达3.5,并对实际样品中L-色氨酸进行检测,线性关系的浓度范围为5× 1 0-7~2.5× 1 0-5 mol/L,检测限达到 5× 10-8 mol/L。(3)在石墨烯修饰的玻碳电极表面,以L-酪氨酸为模板分子,β-环糊精作为手性识别功能单体,电聚合制备了分子印迹膜修饰电极。研究了色氨酸和酪氨酸分子印迹膜修饰电极的电化学行为。色氨酸和酪氨酸在一般电极上电位非常接近,很难分开,但在该印迹膜修饰电极上,采用差分脉冲伏安法,色氨酸和酪氨酸的氧化峰电位分别为0.63V和0.53V,可以较好实现峰分离。且该法用于氨基酸样品中色氨酸和酪氨酸的同时测定,取得了满意的结果。
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