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分子印迹技术是近年来集高分子合成、分子设计、分子识别、仿生生物工程等众多学科优势发展起来的一门边缘学科分支,是获得在空间结构和结合位点上与目标分子相匹配的聚合物的实验制备技术。由于分子印迹聚合物具有预定性和特定的选择性,可以克服环境样品中复杂基质的干扰,高效快速的采集和富集目标分子,因此对环境痕量分析具有重要的作用。由于传统印迹方法所制备的印迹聚合物存在的问题,例如:模板分子洗脱困难、膜厚难控制、传质和电子传递速度慢及再生和可逆性差等,使得分子印迹膜难以应用在电化学传感器和生物传感器领域。因此,寻找新的分子印迹基质和制备方法以满足电化学传感器的要求,具有重要的理论和实际应用意义。本论文研究了聚合物在分子印迹技术中的应用,将分子印迹技术应用于电化学传感器的制备,成功地构建了一系列以聚合物印迹基质为敏感元件的电化学传感器,并对环境污染物的印迹和识别进行了研究。
主要内容如下:
1、用邻氨基酚为单体,在铂电极表面采用电聚合方式,制备了对氯霉素(CAP)具有选择性响应的氯霉素分子印迹膜电化学传感器。用扫描电镜和差式脉冲伏安法对膜进行了表征。CAP分子印迹电极对CAP测定的线性范围为4.33×10-8~3.09×10-6mol/L,检出限为6.7×10-8mol/L。该传感器对CAP吸附响应快、使用寿命长、重现性和可逆性好。
2、用亚甲基蓝为电聚合单体,以不锈钢针作为工作电极,制备了吡虫啉(MI)分子印迹膜电化学传感器,研究了其对吡虫啉吸附、电化学测定的优化条件。该传感器对MI测定的线性范围为6.07×10-7moL~2.23×10-5mol/L,检出限为1.33×10-8mol/L。制备的MI分子印迹膜结构稳定,可以重复使用。
3、在不锈钢针表面通过电聚合方法制备聚苯胺(PAN)-聚亚甲基蓝(PMB)复合分子印迹膜,采用扫描电镜对复合膜的结构进行了表征。运用电化学方法比较了PAN、PMB、PMB-PAN及PAN-PMB等复合分子印迹膜对双酚A(BPA)的吸附及电化学测定结果。对复合分子印迹膜的吸附条件进行了优化,并对采集的实际样品中BPA进行了检测,取得了较为满意的实验结果。与单层印迹聚合膜相比,复合印记膜具有模板分子洗脱快、达到吸附检测平衡的时间短、线性范围宽等优点,具有良好的实际应用前景。