基于三联吡啶钌新型固定化方法的传感器研究

摘要

电化学发光(ECL)是一门将传统电化学与化学发光相结合的技术，它在保留化学发光方法拥有的灵敏度高、仪器简单和线性范围宽等特点的同时，也有着可控性好、多信息采集等优点，并日渐成为一种应用广泛的新型分析工具。其中，三联吡啶钌(Ru(bpy)32+)的电化学发光体系因为反应机理简单，在水溶液和有机溶液中发光效率高、溶解度好，应用最为广泛。传统的Ru(bpy)32+电化学发光体系一般是基于液相(尤其是水溶液)中的反应，基于固定化Ru(bpy)32+的固相电化学发光具有节省试剂、可重复使用、发光强度高等优点，各种固定化方法的研究对Ru(bpy)32+修饰电极的应用具有重要意义。
　　 基于以上论述，本文开展了以下方面的工作：
　　 1.基于巯基一烯基“click”反应，构建了基于三联吡啶钌的固相ECL传感器。首先成功合成并表征了烯基功能化的联吡啶钌衍生物Ru’，用巯丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)处理氧化铟锡(ITO)基底，通过烯基和巯基之间的“click”反应成功实现了Ru’的固定化。优化了硅烷化处理时间和“click”反应时间对固定化效果的影响，并以三正丙胺为例，研究了传感器对叔胺类物质的电化学发光响应。研究结果表明，该传感器的制备过程简单、快速，且在有机溶剂中具有优良的稳定性，对三正丙胺具有良好的电化学发光响应性能，其有潜力用作液相色谱和毛细管电泳中的固相电化学发光检测器。
　　 2.基于电沉积技术，将Ru(bpy)32+直接固定在碳纳米管修饰玻碳电极表面，构建了一种用于检测叔胺类物质的电化学传感器。优化了电沉积过程中循环伏安扫描的循环数，并考察了修饰电极的电化学扫描稳定性。研究结果表明，碳纳米管修饰电极上固定化Ru(bpy)32+具有较高的电化学活性，且修饰电极在水溶液中具有优良的稳定性。采用安培检测法，以三正丙胺为分析物，检验了传感器的响应性能。随后将该传感器用于除草剂氟噻草胺的测定，获得了较好的响应现象和线性范围。该传感器同样也可以用来检测其它含叔胺基团的化合物。