自摻雜聚苯胺制備及其在生物傳感器中的應(yīng)用.pdf

1、有機(jī)導(dǎo)電聚合物具有優(yōu)良的物理化學(xué)性能，在電催化、超電容、生物傳感等諸多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。在眾多的有機(jī)導(dǎo)電聚合物中，聚苯胺(PANI)及其衍生物由于原料廉價易得、合成簡單、電導(dǎo)率較高、環(huán)境穩(wěn)定性好等特點(diǎn)已成為當(dāng)今研究的熱點(diǎn)。傳統(tǒng)的聚苯胺因隨溶液pH 值的升高，電化學(xué)活性降低，當(dāng) pH＞4時，電活性幾乎不存在。為了克服這個缺點(diǎn)，本文利用聚苯胺和它的衍生物合成了一種新的聚合物—自摻雜聚苯胺(SPAN)，它在弱酸性和中性條件下依然具有很好

2、的導(dǎo)電性，并將它應(yīng)用于生物傳感器研究。
　　 1.采用循環(huán)伏安法制備了苯胺和對氨基苯磺酸自摻雜聚苯胺膜，研究了苯胺與對氨基苯磺酸配比、總濃度、硫酸濃度、電極材料和成膜方法等因素對自摻雜聚苯胺膜合成和在緩沖液中的導(dǎo)電性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明苯胺與對氨基苯磺酸最佳配比為1:1；增加苯胺與對氨基苯磺酸的濃度和硫酸濃度均有利于成膜；所制得的自摻雜膜在弱酸性和中性條件下仍然具有很好的導(dǎo)電性能，自摻雜膜越厚，其在緩沖液中的導(dǎo)電性越好。制備的

3、自摻雜聚苯胺膜在傳感器、電化學(xué)催化、納米材料等方面都有很大的應(yīng)用潛力。
　　 2.采用循環(huán)伏安法在玻碳 (GC)電極上制備了SPAN膜，然后將辣根過氧化物酶(HRP)恒電位固定在該膜上制得GC/SPAN-HRP電極。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，HRP在GC/SPAN電極表面能進(jìn)行有效和穩(wěn)定的直接電化學(xué)轉(zhuǎn)移，固定在GC/SPAN電極表面的HRP能保持其對H2O2還原的生物電催化活性，而且能快速地響應(yīng)H2O2濃度的變化。考察了SPAN膜厚、緩沖溶

4、液的pH等對HRP直接電子轉(zhuǎn)移的影響。酶電極在恒定電位-100mV下，在7.5×10-6～1.25×10-3 mol/L H2O2的濃度范圍內(nèi)有線性響應(yīng)，響應(yīng)時間不大于5s，檢測下限為4×10-6 mol/L，靈敏度達(dá)到398 μA·L/mmol·cm2。本文所用固定HRP的方法簡單且有效，可用于獲得其它生物氧化還原蛋白質(zhì)和酶的直接電子轉(zhuǎn)移。
　　 3.利用電化學(xué)方法在SPAN修飾的玻碳電極表面聚合了一層普魯士藍(lán)(PB)(GC/

5、SPAN/PB)，并將其作為一種新型的H2O2傳感器。研究了該傳感器對H2O2的電催化作用。討論了掃速、SPAN膜厚度和電位等對H2O2響應(yīng)的影響。研究表明，該傳感器在pH4.5的磷酸鹽緩沖液中，對H2O2有明顯的催化效應(yīng)，測定的線性范圍變寬，在8×10-7～5×10-4 mol/L 范圍內(nèi)還原峰電流與H2O2的濃度呈良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.997；檢出限為4×10-7 mol/L。同時，電極有很好的重現(xiàn)性和抗干擾性。可以將其應(yīng)用