三种含羧基导电聚合物的电合成及聚(6-羧基吲哚)DNA传感器的研制

摘要

含羧基的导电聚合物具有十分广阔的应用前景，羧基官能团能够增加导电聚合物的溶解性，并且能能够利用其固定生物分子来制备电化学传感器。本文利用电化学方法成功制备了聚(9—乙羧基芴)膜、聚(β—萘酸)膜和聚(6—羧基吲哚)膜，并且利用聚(6—羧基吲哚)膜成功研制了免标记DNA电化学传感器。 1．首次在含20％三氟乙酸的三氟化硼乙醚溶液中进行了9—乙羧基笏单体的电化学聚合，在上述体系中9—乙羧基笏具有较低的氧化电位，其氧化电位值为1.05V vs．SCE。傅立叶红外光谱和核磁氢谱证明聚合主要发生在C(2)和C(7)位。荧光光谱表明可溶性的聚(9—乙羧基笏)膜是一种良好的蓝色发光物质，具有较高的荧光量子产率，其值为0.61。 2．首次在含28％浓硫酸的三氟化硼乙醚溶液中电化学制备了聚(β—萘酸)膜，β—萘酸在上述体系中具有较低的氧化电位，其氧化电位值仅为1.2 V vs．SCE。电化学性能测试表明该膜具有良好的电化学活性。该聚合物膜的电导率值为4.8×10-3 S cm-1。该聚合物溶于二甲基亚砜，可溶的聚(β—萘酸)膜是一种良好的蓝色发光物质。 3．首次在含0.1mol L-1四氟化硼四丁基铵的乙腈溶液中成功制备了具有纳米结构的聚(6—羧基吲哚)膜，该聚合物膜具有较高的电导率，其电导率值为0.28 Scm-1。该膜具有良好的氧化还原活性和电化学稳定性。热学分析表明，该膜具有较好的热学稳定性。聚合机理研究表明，6—羧基吲哚的聚合主要发生在C(2)和C(3)位。 4．利用具有纳米结构的聚(6—羧基吲哚)膜成功实现了免标记DNA电化学传感器的制备。实验结果表明，该DNA电化学传感器能够实现DNA的错配检测。该传感器检测范围在3.5×10-10～2.0×10-8mol L-1，检测限为5.79 pmol L-1。该传感器显示了较高的灵敏度、较低的检测限和较宽的线性范围。此外，对传感器的重现性和再生性也进行了进一步的研究。实验结果表明，该传感器具有较好的重现性和再生性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1导电聚合物的简介

1.2导电聚合物的制备

1.2.1导电聚合物的电化学聚合机理

1.2.2纯三氟化硼乙醚中导电聚合物的研究

1.2.3三氯化硼乙醚混合电解质中导电聚合物的研究

1.3含羧基导电聚合物的研究进展

1.4导电聚合物的应用研究进展

1.4.1发光二极管(或电致发光材料)

1.4.2超级电容器电极材料

1.4.3电致变色材料

1.4.4电化学传感器

1.5论文工作的提出与主要内容

参考文献

第二章实验方法

2.1试剂与仪器

2.1.1主要试剂

2.1.2仪器

2.2聚合物膜的制备及性能表征

2.2.1电化学合成及电化学性能测试

2.2.2聚合反应的电流效率

2.2.3聚合物的荧光量子产率

第三章 聚(9-乙羧基芴)的电化学合成

3.1聚(9-乙羧基芴)的电化学聚合

3.2聚(9-乙羧基芴)膜的电化学性质

3.3光学性质

3.4结构表征

3.5热学分析

3.6电导率和表面形态

3.7本章小结

参考文献

第四章 聚(β-萘酸)的电化学合成

4.1 β-萘酸的电化学聚合

4.2聚(β-萘酸)膜的电化学性质

4.3结构表征

4.4热学分析

4.5电导率和表面形态

4.6本章小结

参考文献

第五章 聚(6-羧基吲哚)的电化学合成

5.1 6-羧基吲哚的电化学聚合

5.2聚(6-羧基吲哚)膜的电化学性质

5.3光学性质

5.4结构表征

5.5热学分析

5.6电导率和表面形态

5.7本章小结

参考文献

第六章 聚(6-羧基吲哚)免标记DNA电化学传感器的制备

6.1实验部分

6.1.1 DNA电化学传感器的制备

6.1.2修饰后玻碳电极上DNA的杂交

6.1.3电化学测定

6.2结果与讨论

6.2.1 PIn/GCE的表征

6.2.2 DNA探针的固定与杂交

6.2.3杂交时间对峰电流变化的影响

6.2.4杂交反应温度对峰电流变化的影响

6.2.5 DNA电化学传感器的选择性

6.2.6线性范围和检测限

6.2.7 DNA电化学传感器的重现性和再生性

6.2.8 DNA电化学传感器稳定性

6.3本章小结

参考文献

结论

附录：论文图表索引

致谢

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