基于交联导电聚合物的纳米传感材料

设计合成几种交联网状全共轭的导电聚合物聚苯胺（CPANI）和聚吡咯和（CPPy）通过模板法合成控制合成纳米形貌的交联共轭聚合物（Nano-CCPs）结构，通过四探针技术表征聚合物的导电率，红外（FT-IR）、紫外（Uv-vis）、X-光电子能谱（XPS），X射线衍射（XRD）等表征其结构，电子扫描电镜（SEM）和电子透射电镜（TEM）表征纳米结构形貌。与相应的线性导电聚合物相比较，具有更紧密的三维结构和大的共轭体系，得到更高的导电率。一方面CCPs高的导电率和内在电信号的放大作用，可以确保传感器高的灵敏度和快的响应时间；另一方面，利用CCPs的网状结构和化学可修饰性，将CCPs与分子印迹技术结合制成纳米交联导电分子印迹聚合物（即CCPs-MIP），能精确的控制模板分子的印迹孔穴，提高传感器的分子识别能力和选择性。

基于纳米交联聚合物具有大的表面积、多的有效识别位点、可以克服单个线性聚合物分子链间电荷传输障碍，分子印迹技术对模板分子的高选择性和超支化聚合物基体特殊拓扑结构的特性，设计并合成高性能的电或光响应化学传感高分子材料。以苯胺、对苯二胺为单体，l,3,5-三苯胺基苯为交联剂，运用化学氧化法和电聚合法设计合成了高导电率的纳米交联聚苯胺，利用扫描电镜（SEM）和裂解色谱质谱仪进行了有关形貌和结构表征。优化条件，将其制得电化学传感器应用于抗坏血酸的检测，线性范围分别是5.0×10-6~ 1.13×10-2 M和1.0×10-2~ 1.0×10-4 M，检出限分别为1.67×10-6 M和 3.33×10-5 M。电聚合坠形聚合物前驱体（聚[2-(N-咔唑基)乙基甲基丙烯酸酯-甲基丙烯酸]），制备了一种用于检测L-苯丙氨酸的新型手性杂化分子印迹传感材料。其修饰的电化学传感器对L-苯丙氨酸有很好的选择性和灵敏度，对映异构选择性系数为 =5.75×10-4，最低检出限为1.37µM。以腺嘌呤核苷为模板，电聚合纳米金与硫醇化坠形聚合物前驱体(聚[2-(N-咔唑基)乙基甲基丙烯酸酯-烯丙基硫醇] ) 自组装形成的复合物，制备了一种杂化型分子印迹复合传感材料，采用差分脉冲伏安和循环伏安法测试了分子印迹传感器对腺嘌呤核苷的响应性能。与相应的分子印迹传感器相比，此分子印迹复合材料修饰的传感器对腺嘌呤核苷具有较好的催化性和选择性，检出限为0.17 µmol∙L-1。采用不同方法制备了分子直径3-5 nm，拓扑结构为准球形的超支化聚苯硫醚（HPPSs），将其作为模板，制得粒径分散均匀的贵金属纳米粒子。基于超支化聚苯硫醚外围基团的可修饰性，通过亲和取代和水解反应，HPPS外围的Cl原子被氨基修饰，制得HPPS-NH2，再通过偶氮共价键使HPPS-NH2与氨基硫脲小分子相连，制备出了高灵敏度多位点反应型汞离子传感器，应用于Hg2+检测，线性范围为2.5~100 nmol∙L-1，检出限为0.46 nmol∙L-1。