基于分子印迹识别和铱配合物电致化学发光检测毒品的传感器研究

毒品的现场检测技术对禁毒工作至关重要，也对分析方法在灵敏度、选择性和检测速度等方面提出了更高的要求。本项目提出在电致化学发光固相电极表面再修饰分子印迹层的方法制备对毒品具有特异性高灵敏响应的传感器，并通过检测大气中毒品挥发物的方式实现现场快速分析目标。项目将主要从三方面研究如何提高传感器的灵敏度：首先从铱配合物合成和构效关系入手，研究并筛选出对毒品有高灵敏响应的发光材料；其次研究不同种类的碳纳米材料对铱配合物修饰电极发光性能的影响，探寻作用机理，筛选出最佳修饰材料，并找到最佳前处理及修饰方法；最后通过研究溶胶-凝胶分子印迹层的富集功能进一步提高传感器的灵敏度，同时达到对毒品分子选择性响应的目的。项目的研究不仅可以为缉毒工作提供新的检测技术, 实现无需预先分离直接高灵敏快速检测毒品的目标，而且方法原理对含氨基的化合物具有普适性，有广泛的应用前景。

直接高灵敏度特异性地检测毒品挥发性气体对安防具有重要意义，同时对分析检测技术提出了巨大的挑战。我们展开以下研究，研制出具有高灵敏和高选择性的分子印迹电致发光传感器并应用。制备一系列新型铱配合物，应用量子化学计算理论推测并结合电致化学发光实验结果，筛选出具电致化学发光优势的配合物。为了消除干扰同时进一步提高检测灵敏度，项目首次实现了分子印迹识别与电化学发光检测的结合，并通过新型碳材料的筛选成功制备了电化学发光传感器（ECL sensor）和分子印迹-电化学发光传感器(MIP-ECL sensor)。研究了采用琼脂糖凝胶电泳法分离出金属性单壁碳纳米管，从而获得良好电极导电修饰材料。合成负载金属铱配合物有机硅纳米粒子，扩展了该配合物在水相体系的应用。采用在线电化学还原方法成功实现了芳香族硝基化合物的电致化学发光检测。优化溶胶-凝胶分子印迹膜制备方法，进一步制得(dpq-OCH3)2Ir(dcbpy)+PF6-/MWCNT/Nafion/Sol-gel复合分子印迹电化学传感器。自建毒品气体挥发室，应用于毒品检测获得满意结果，首次实现了通过挥发性气体成分检测藏毒的预期结果。