基於交聯導電聚合物的納米感測材料

《基於交聯導電聚合物的納米感測材料》是依託西南大學，由徐嵐擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：基於交聯導電聚合物的納米感測材料
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：徐嵐
• 依託單位：西南大學

項目摘要

設計合成幾種交聯網狀全共軛的導電聚合物聚苯胺（CPANI）和聚吡咯和（CPPy）通過模板法合成控制合成納米形貌的交聯共軛聚合物（Nano-CCPs）結構，通過四探針技術表征聚合物的導電率，紅外（FT-IR）、紫外（Uv-vis）、X-光電子能譜（XPS），X射線衍射（XRD）等表征其結構，電子掃描電鏡（SEM）和電子透射電鏡（TEM）表征納米結構形貌。與相應的線性導電聚合物相比較，具有更緊密的三維結構和大的共軛體系，得到更高的導電率。一方面CCPs高的導電率和內在電信號的放大作用，可以確保感測器高的靈敏度和快的回響時間；另一方面，利用CCPs的網狀結構和化學可修飾性，將CCPs與分子印跡技術結合製成納米交聯導電分子印跡聚合物（即CCPs-MIP），能精確的控制模板分子的印跡孔穴，提高感測器的分子識別能力和選擇性。

結題摘要

基於納米交聯聚合物具有大的表面積、多的有效識別位點、可以克服單個線性聚合物分子鏈間電荷傳輸障礙，分子印跡技術對模板分子的高選擇性和超支化聚合物基體特殊拓撲結構的特性，設計併合成高性能的電或光回響化學感測高分子材料。以苯胺、對苯二胺為單體，l,3,5-三苯胺基苯為交聯劑，運用化學氧化法和電聚合法設計合成了高導電率的納米交聯聚苯胺，利用掃描電鏡（SEM）和裂解色譜質譜儀進行了有關形貌和結構表征。最佳化條件，將其製得電化學感測器套用於抗壞血酸的檢測，線性範圍分別是5.0×10-6~ 1.13×10-2 M和1.0×10-2~ 1.0×10-4 M，檢出限分別為1.67×10-6 M和 3.33×10-5 M。電聚合墜形聚合物前驅體（聚[2-(N-咔唑基)乙基甲基丙烯酸酯-甲基丙烯酸]），製備了一種用於檢測L-苯丙氨酸的新型手性雜化分子印跡感測材料。其修飾的電化學感測器對L-苯丙氨酸有很好的選擇性和靈敏度，對映異構選擇性係數為 =5.75×10-4，最低檢出限為1.37µM。以腺嘌呤核苷為模板，電聚合納米金與硫醇化墜形聚合物前驅體(聚[2-(N-咔唑基)乙基甲基丙烯酸酯-烯丙基硫醇] ) 自組裝形成的複合物，製備了一種雜化型分子印跡複合感測材料，採用差分脈衝伏安和循環伏安法測試了分子印跡感測器對腺嘌呤核苷的回響性能。與相應的分子印跡感測器相比，此分子印跡複合材料修飾的感測器對腺嘌呤核苷具有較好的催化性和選擇性，檢出限為0.17 µmol∙L-1。採用不同方法製備了分子直徑3-5 nm，拓撲結構為準球形的超支化聚苯硫醚（HPPSs），將其作為模板，製得粒徑分散均勻的貴金屬納米粒子。基於超支化聚苯硫醚外圍基團的可修飾性，通過親和取代和水解反應，HPPS外圍的Cl原子被氨基修飾，製得HPPS-NH2，再通過偶氮共價鍵使HPPS-NH2與氨基硫脲小分子相連，製備出了高靈敏度多位點反應型汞離子感測器，套用於Hg2+檢測，線性範圍為2.5~100 nmol∙L-1，檢出限為0.46 nmol∙L-1。