聚（3-甲基噻吩）導電聚合物修飾電極的制備和應用.pdf

1、聚噻吩類導電聚合物具有很高的電導率和穩(wěn)定性，通過電化學聚合方法可以比較容易地電沉積到各種電極表面成膜，目前已在電子元件、電催化、電化學檢測等方面得到廣泛應用。 聚噻吩類導電聚合物修飾電極在電化學檢測某些生物分子方面顯示出獨特的優(yōu)勢，尤其是聚(3-甲基噻吩)(P3MT)修飾電極，這是因為3-甲基噻吩易于電聚合成膜，得到的導電薄膜電導率高、電催化效果好、穩(wěn)定性高、耐用、抗污染，而且還具有很好的選擇性和靈敏性。酚類化合物的測定在環(huán)境、

2、工業(yè)和臨床上有很重要的意義，過去曾用安培法對酚類作靈敏檢測，但由于酚類容易在固體電極上氧化形成惰性聚合物膜，嚴重妨礙了測定；而P3MT修飾電極對酚類化合物呈現出很好的抗污染能力和較高的穩(wěn)定性，其靈敏度和選擇性也得到很大提高。兒茶酚、兒茶酚胺、還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷在普通電極表面的氧化是高度不可逆和強吸附性的，電極易被反應物/反應產物污染；P3MT修飾電極能夠催化上述物質的電子轉移速度，消除電極污染，即使是血紅蛋白大分子和一些表面活性劑

3、的影響也可消除掉。 到目前為止，絕大多數為純聚噻吩類薄膜修飾電極，有關聚噻吩類復合膜修飾電極的報道很少。本文在本課題組已取得的成果基礎上，制備了P3MT膜和P3MT復合膜修飾玻碳電極，分別詳細研究了多巴胺、8-羥基-2'-脫氧鳥嘌呤核苷、尿酸等生物分子在修飾電極表面的電化學行并用不同的伏安方法對它們進行了定量分析，獲得了滿意結果。本文具體工作如下： 1.多巴胺在聚(3-甲基噻吩)修飾玻碳電極上的伏安行為及其測定

4、室溫條件下制備了聚(3-甲基噻吩)(P3MT)修飾玻碳電極，研究了多巴胺(DA)在此修飾電極表面的電化學行為并利用示差脈沖伏安法對其進行了定量分析。結果表明：導電聚合物P3MT能顯著催化DA的電化學氧化過程并靈敏地檢測DA濃度，而且可以有效消除高濃度的抗壞血酸(AA)和尿酸(UA)的干擾。在0.1mol/LpH7.0的磷酸鹽緩沖溶液(PBS)中，DA的示差脈沖峰電流與其濃度在1.0×10-6-5.0×10-5mol/L和5.0×10-5

5、-1.8×10-4mol/L兩個范圍內呈良好線性關系，相關系數分別為0.9994和0.9982，檢測下限可達5.0×10-7mol/L(S/N=3)。該電極用于鹽酸多巴胺注射液中DA含量的測定，結果滿意。該修飾電極具有較好的穩(wěn)定性和重現性，有望用作流動注射分析系統(tǒng)(FIA)和高效液相色譜儀(HPLC)的安培檢測器。 2.多巴胺在Nafion/碳納米管/聚(3-甲基噻吩)復合膜修飾玻碳電極上的電化學行為及其選擇性測定 制備

6、了一種新型的Nafion/單壁碳納米管/聚(3-甲基噻吩)復合膜修飾玻碳電極(N/S/P/GCE)，并用掃描電化學顯微鏡(SECM)對其表面進行了表征。與P/GCE和N/S/GCE相比，該復合膜修飾電極將P3MT的導電性能，CNTs的獨特電子性能和Nafion膜的陽離子交換性能很好地綜合在一起，能顯著催化DA的電化學過程并高靈敏度、高選擇性地檢測DA，而且不受高濃度的AA和UA的干擾。在0.1mol/LpH7.0PBS中，DA的示差脈沖

7、峰電流與其濃度在2.0×10-8-1.0×10-7mol/L，1.0×10-7-1.0×10-6mol/L和1.0×10-6-6.0×10-6mol/L三個范圍內呈良好線性關系，相關系數分別為0.9993，0.9996和0.9993，檢測下限可達5.0×10-9mol/L(S/N=3)，比P3MT修飾電極降低了兩個數量級。該電極用于評估鹽酸多巴胺注射液及人體血清樣品中的DA含量，結果滿意。這種修飾電極有望用作FIA和HPLC的安培檢測器

8、。 3.8-羥基-2'-脫氧鳥嘌呤核苷在聚(3-甲基噻吩)修飾玻碳電極上的電化學行為及其伏安測定 8-羥基-2'-脫氧鳥嘌呤核苷(8-OH-dG)是公認的DNA氧化損傷標志物。研究了8-OH-dG在聚(3-甲基噻吩)(P3MT)修飾玻碳電極上的電化學行為及其伏安法測定。結果表明導電聚合物P3MT能夠有效促進8-OH-dG分子與電極之間的電子交換，降低8-OH-dG的氧化過電位，顯著增強其氧化峰電流。在0.1mol/LpH

9、7.0PBS中，可以利用8-OH-dG循環(huán)伏安曲線的氧化峰電流對其進行定量分析，峰電流與其濃度在7.0×10-7-3.5×10-5mol/L和3.5×10-5-7.0×10-5mol/L兩個范圍之間呈良好線性關系，相關系數分別為0.9992和0.9995，檢測下限可達1.0×10-7mol/L(S/N=3)。求得8-OH-dG在該修飾電極表面的電子轉移系數(≠)為0.57。該修飾電極可以用作FIA和HPLC的安培檢測器。 4.碳

10、納米管/聚(3-甲基噻吩)復合膜修飾玻碳電極示差脈沖伏安法檢測尿酸 研究了尿酸(UA)在單壁碳納米管/聚(3-甲基噻吩)復合膜(SWNTs/P3MT)修飾玻碳電極上的電化學行為及其測定，結果表明此復合膜修飾電極融合了P3MT和SWNTs二者的優(yōu)點對UA顯示出很強的電催化作用，顯著增強其氧化峰電流。采用示差脈沖伏安法對其進行測定，UA和AA的氧化峰電位差為210mV，并且AA的氧化信號在P3MT表面得到有效抑制，可消除AA的干擾；