灵敏度高、可逆性好分子印迹聚合物膜电位型传感器的构建

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1、分类号：０６５７学校代码：１０６９７密级：公开学号：２０１５３１４１１＿知以多６５士专业字位ｉ２文ＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅＰｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌＤｅｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｇ灵敏度高、可逆性好分子印迹聚合物膜电位型传感器的构建学科名称：材料工程专业学位类别：工程颂士作者：李鹏娟指导老师：ｆ秦１伟研咒贝西北大学学位评定委员会二〇一八年Developmentofhighsensitiveandreversiblepotentiometricsensorsbasedonmolecularlyimprinted

2、polymersAthesissubmittedtoNorthwestUniversityinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinMaterialsEngineeringByLiPengjuanSupervisor:YangXiaofengProfessorQinWeiProfessorJune2018March2018摘要摘要近年来，聚合物膜离子选择性电极(ISE)由于其自身具有选择性好、可靠性高、使用简便等优点，成为分析检测领域的有效工具。ISE除了使用简便和操作简单之外，还具有在宽浓度范围内准确性高、检测速度快

3、、灵敏性强等优点，因此在很长一段时间内取代了传统的湿法分析法。分子印迹聚合物(MIPs)的制备是获得选择性识别聚合物的最有效方法，除了具有抗体的选择性识别外，MIPs还具有其他的优点，例如硬度强，耐高温高压，对许多化学环境的耐受力强，能够在水性和非水性介质中使用，有低的制备成本，存放时间久等。另外MIPs能够结合各种目标物，已经被应用于各种分析检测领域。电位型传感器做为电化学传感器最重要的组成，也是目前可用的成本最低的分析设备。MIPs与电位型传感器联用，结合两者的优点，使之拥有选择性好,易于小型化和自动化等优点，另外MIPs膜电位型传感器检测时分析物不需要通过电极膜。但是，MIPs膜ISE仍

4、具有检出限高和不可重复使用等缺点。在这项工作中，我们设计了一系列基于MIPs的高灵敏性和可逆性强的电位型传感器。(1)高灵敏性MIPs电位型传感器的构建：本文构建了固体接触式丝网印刷(SPE)电位型传感器，使用电化学还原的氧化石墨烯膜作为传导层。利用MIPs纳米颗粒作为离子载体。传感器采用干扰离子活化电极，有效消除了内充液影响。以2-萘甲酸为研究对象，构建高灵敏的一次性2-萘甲酸丝网印刷离子选择性电极，检出限为-116.9×10mol/L。(2)高可逆性MIPs电位型传感器的研制：传统MIPs膜电位型传感器的电极更新方式均是测试完成后利用甲醇、乙醇对电极进行冲洗，这不仅使得电极更新步骤繁琐，而

5、且由于有机溶剂的使用会导致电极稳定性变差，使用寿命降低。因此，本研究以含有诸多羧基的双酚A-MIPs载体作为目标分子，依次利用pH2.0酸液和pH12的碱液对聚合物膜电极进行浸泡，从而实现聚合物膜电极的更新。(3)微型化电位型传感器检测系统的设计：为了改变常用电位型传感器因体积大无法实现现场监测的缺点。本论文设计出了一款微型化的离子计，该仪器体积小，无需外接电源，携带起来方便，可实现对样品实地检测。此离子计以二体系丝网印刷电极为工作电极和参比电极，极大地减小了电位型传感器检测系统的体积。I西北大学硕士专业学位论文关键词：分子印迹聚合物，离子选择性电极，2-萘甲酸，双酚A，微型化IIABSTRA

6、CTABSTRACTInrecentyears,polymericmembraneISEhavefoundvastapplicationsindiversefieldsofanalysis.Easeofuseandsimplicityhavereplacedforlongotherwetanalyticalmethods,Becausetheyhavetheadvantagesofhighaccuracy,rapiddetection,lowcost,andstrongsensitivityoverawiderangeofconcentrations.Molecularimprintiedpo

7、lymers(MIPs)isrecognizedasthemostpromisingmethodologyforthepreparationofsynthetictailor-madepolymerswithselectiveadsorption.Besidestheirantibody-likemolecularselectivity,MIPshaveseveralotherattractive