聚合物调控碳点的传感器阵列用于硫醇的检测

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1、分类号：单位代码：10140密级：公开学号：4031531813硕士学位论文中文题目：聚合物调控碳点的传感器阵列用于硫醇的检测SensorArrayBasedonPolymer-modulatingCarbon英文题目：DotsfortheDiscriminationofThiols论文作者：利凯文指导教师：刘学副教授专业：高分子化学与物理完成时间：二○一八年五月申请辽宁大学硕士学位论文聚合物调控碳点的传感器阵列用于硫醇的检测SensorArrayBasedonPolymer-modulatingCarbonDotsfortheDiscriminationofThiols作者：利凯文指导教师：

2、刘学副教授专业：高分子化学与物理答辩日期：2018年5月29日二○一八年五月·中国辽宁摘要摘要人造的交叉反应受体阵列通过模仿哺乳动物的味觉和嗅觉被用于各种传感应用中。这些阵列通过模式识别算法用于区分分析物，甚至用于预测未知分析物的身份。然而，以往已经开发用于识别各种分析物的传感器阵列仍有许多挑战需要克服。针对传感器阵列稳定性差、灵敏度及准确度低的存在问题，本论文开发了一种集新型传感策略及传感材料一体化的荧光传感器阵列。引入自组装体提升传感器阵列的稳定性及灵敏度，利用离子型聚合物聚丙烯酸(PAA)及聚乙二醇-聚丙烯酸(mPEG-b-PAA)，分别与碳点(CDs)静电自组装形成CDs-PAA和聚离

3、子复合胶束（PIC胶束）作为传感单元，构建碳点-均聚物传感器阵列及碳点-嵌段共聚物传感器阵列用于检测硫醇。通过改变PAA的浓度或者聚合度构建两种碳点-均聚物传感器阵列（阵列1+与阵列2），研究传感介质Ag浓度、检测体系酸碱度对阵列1与阵列2检测硫+醇的影响，以及阵列1与阵列2对硫醇的检出限。传感介质Ag=200μM，阵+列1与阵列2对硫醇无分析能力；而当Ag=300、400μM时阵列1与阵列2却能准确区分六种硫醇。酸碱度干扰实验中，阵列1与阵列2，在pH=5、9的溶液中失去硫醇区分能力。最优条件下，阵列1与阵列2对硫醇的检出限为5μM。为了达到更稳定的硫醇检测性能，更高的硫醇检测灵敏度和准确性

4、，分别改变mPEG-b-PAA的浓度与聚合度，构建两种碳点-嵌段共聚物传感器阵列（阵+列3与阵列4）。分别探究传感介质Ag浓度，检测体系酸碱度对检测硫醇的影+响，以及阵列3和阵列4对硫醇的检出限。传感介质Ag=100、200、300μM+时，阵列3与阵列4能够识别区分六种硫醇；仅在Ag=50μM时对硫醇无分析能力。酸碱度干扰实验中，阵列3与阵列4在pH=5、9条件下对硫醇有分析能力。基于最优结果，阵列3与阵列4对硫醇的最低检测浓度降至1μM。关键字：传感器阵列，自组装体，聚离子复合胶束，硫醇，识别IAbstractABSTRACTBymimickingthetasteandsmellofmam

5、mals,artificialarraysofcross-reactivereceptorshavebeenusedinvarioussensingapplications.Patternrecognitionalgorithmsallowthesearraystobeusedtodiscriminatebetweenanalytesandeventopredicttheidentityofunknownanalytes.However,thedevelopmentofsensorarraysforidentifyingvariousanalytesinthepaststillhasmanyc

6、hallengestoovercome.Aimingattheproblemsofpoorstability,lowsensitivityandlowaccuracyofsensorarrays,thispaperdevelopedanewfluorescencesensorarrayintegratingnovelsensingstrategiesandsensingmaterials.Self-assemblywasintroducedtoimprovethestabilityandsensitivityofthesensorarray,Carbondotswereelectrostati

7、callyself-assembledwithpolyacrylicacid(PAA)andpolyethyleneglycol-polyacrylicacid(mPEG-b-PAA)toformCDs-PAAandpolyionicmicelles(PICmicelles)assensingelementtocreatecarbondots-Homopolymersensorarraysandc