線型、樹形類功能高分子的電化學研究及應(yīng)用.pdf

1、近年來，聚合物/金屬(金、銀、鉑、鈀等)納米復(fù)合物引起了人們濃厚的研究興趣。此類納米復(fù)合物能保持蛋白質(zhì)等生物分子在固體電極表面的生物活性，對氧化還原蛋白的直接電子傳遞有著重要的促進作用，在構(gòu)建化學/電化學傳感器、生物電催化、新型功能材料開發(fā)等方面展現(xiàn)出誘人的應(yīng)用前景。本論文在廣泛的文獻調(diào)研工作基礎(chǔ)上，基于一代聚酰胺-胺樹狀高分子(G1 PAMAM)合成了一種新型網(wǎng)狀納米復(fù)合物；在碳納米管修飾的玻碳電極上構(gòu)筑了第三代辣根過氧化物酶傳感器并

2、用于雙氧水的高敏檢測；并且首次利用壓電電化學和現(xiàn)場紅外光譜電化學研究了一種線性導電分子——齊聚亞苯基亞乙炔基二胺(1,4-bis(4-aminophenyletynyl)benzene，OPE-NH2)在金電極上的電氧化性質(zhì)及電聚合機理。主要內(nèi)容如下：
　　 (1)以一代聚酰胺-胺樹枝狀大分子為分散劑，利用硼氫化鈉還原氯金酸制備了粒徑均勻、分布規(guī)律、性質(zhì)穩(wěn)定的納米簇，考察了反應(yīng)時間、反應(yīng)比率、pH、還原劑的量對納米復(fù)合物形成的影

3、響。結(jié)果表明：室溫下，攪拌一定時間后，氯金酸根離子與聚酰胺-胺形成了穩(wěn)定絡(luò)合物，在還原劑的加入下，原位合成納米金復(fù)合物；對比純納米金的掃描電鏡圖，本實驗法合成的納米復(fù)合物呈現(xiàn)三維有序網(wǎng)狀，且粒徑分布更均勻、分散性更好。
　　 (2)利用上述三維網(wǎng)狀PAMAM-Au納米復(fù)合物，在羧基化多壁碳納米管修飾的玻碳電極上構(gòu)建了新型辣根過氧化物酶(HRP)修飾電極。PAMAM富含氨基、具有較好的成膜性，且與納米金形成三維網(wǎng)狀復(fù)合物，可更多的

4、固載HRP并保持酶的活性。HRP在該修飾電極表面能進行有效和穩(wěn)定的直接電子轉(zhuǎn)移并對過氧化氫的還原有良好的電催化作用。實驗結(jié)果表明，在優(yōu)化條件下，該傳感器響應(yīng)時間短(＜3 s)，靈敏度高(377.78μAL mmol-1cm-2)，在18μmol L-1到20.80 mmol L-1濃度范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系(r=0.9992)，最低檢測限為6.72μmol L-1(S/N=3)，且電極穩(wěn)定性重現(xiàn)性好、抗干擾能力較強。
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5、3)結(jié)合壓電電化學和現(xiàn)場紅外光譜電化學技術(shù)研究了一種線性導電分子——齊聚亞苯基亞乙炔基二胺(OPE-NH2)的電氧化性質(zhì)及電聚合機理。研究結(jié)果顯示，在0.1 mol L-1LiClO4-乙腈溶液中這種具有π-共軛電子體系的導線分子首先吸附于金電極表面，在0.6 V(vs.SCE)電位下氧化生成陽離子自由基；產(chǎn)生的陽離子自由基通過鄰位(N-C)和/或?qū)ξ?N-N)反應(yīng)生成共軛程度更高的聚合體；并在更高電位下大量沉積在金電極表面。聚合液的初