导电聚合物复合材料是有机地将导电聚合物及另一组分,如无机纳米粒子、生物聚合物等结合在一起的材料。其中各组分的性质得以保留且产生新的独特性质,例如:添加金属纳米粒子会使复合材料的活性表面积增加且导电性增强;生物活性物质的加入则会使复合材料具有特异性生物识别性能。聚噻吩及其衍生物是一类重要的导电聚合物,由于其具有良好的电化学活性、生物相容性、环境稳定性以及可加工性能,因此被广泛地应用于电学、光学、生物学、材料学等领域。其中聚(3-噻吩乙酸)作为侧基上有羧基基团的聚噻吩衍生物,能够有效地增加溶解度并提供大量化学交联位点,这为其在复合材料中的应用奠定了基础。本论文主要内容为聚(3-噻吩乙酸)复合材料的设计、制备及应用,并对其性能进行表征。1.基于设计一种具有高灵敏度的仿生传感器的思路,我们以3-噻吩乙酸为功能单体,通过电化学聚合法,制备出的具有分子印迹性能的聚(3-噻吩乙酸)/金纳米粒子复合材料。其中,分子印迹聚合物为被测物提供结合位点,从而实现对被测物的特异性识别。此外,在电聚合前加入3-噻吩乙酸稳定的金纳米粒子,使得该复合材料具有交联的三维网状结构,且由于金纳米粒子的卓越的导电性能及催化作用以及复合材料活性表面积的增大,传感器灵敏度也随之提高。对被测物腺嘌呤的检测结果验证了该传感器的高灵敏度,对复合材料的形貌表征验证了三维网状结构的生成以及金纳米粒子在有效提高复合材料活性面积中发挥的作用。2.基于设计一种生物相容性很好且不影响导电性能的复合水凝胶的思路,我们以聚(3-噻吩乙酸)及生物聚合物壳聚糖为原料,制备出具有交联网状结构的导电水凝胶。在聚(3-噻吩乙酸)/壳聚糖复合材料中,聚(3-噻吩乙酸)的刚性共轭结构保证了优良的导电性,但也使材料的机械强度降低,而作为软物质的壳聚糖的存在,则中和了聚(3-噻吩乙酸)所带来的刚性,从而使得该复合材料整体的机械强度得以增加。同时,由于聚(3-噻吩乙酸)侧链具有大量的羧基基团,壳聚糖链中具有大量的氨基基团,因此这两种物质能够通过静电作用结合在一起,形成网状结构,且具有高含水量、内部多孔结构及良好的生物相容性。通过形貌表征,验证了该复合水凝胶的多孔三维网状结构。同时电化学性能表征结果表明聚(3-噻吩乙酸)/壳聚糖复合水凝胶具有良好的导电性。最后我们将该复合水凝胶用于对腺嘌呤的传感中,发现其可以有效增强对腺嘌呤的检测信号。