分子印迹电化学传感器及其制备方法.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103399052 A (43)申请公布日 2013.11.20 CN 103399052 A *CN103399052A* (21)申请号 201310334036.9 (22)申请日 2013.08.02 G01N 27/26(2006.01) D04H 1/4382(2012.01) D04H 1/728(2012.01) (71)申请人 嘉兴学院 地址 310027 浙江省嘉兴市越秀南路 56 号 (72)发明人 李蕾 刘海清 翟云云 王丹丹 张祖磊 蒋钰宙 (74)专利代理机构 杭州天勤知识产权代理有限 公司 33224 代理人 胡红娟 (54) 发明名称 。

2、分子印迹电化学传感器及其制备方法 (57) 摘要 本发明公开了一种分子印迹电化学传感器及 其制备方法， 所述制备方法包括 ： 将碳纳米管接 枝醋酸纤维素、 醋酸纤维素和聚乙烯吡咯烷酮分 散于溶剂中， 配置得到纺丝液， 采用静电纺丝制备 得到碳纳米管电纺丝膜 ； 将所述的碳纳米管电纺 丝膜覆于基质电极表面后， 置于含模板分子、 功能 单体的电解质溶液中进行电化学聚合反应， 反应 完成后除去模板分子， 得到分子印迹电化学传感 器。本发明的方法可获得均匀、 稳定的修饰膜， 能 够提高电极的导电性、 催化性， 提高制备的传感器 的灵敏度， 且制备方法简单易于控制。 (51)Int.Cl. 权利要求书 。

3、1 页 说明书 8 页 附图 6 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书8页 附图6页 (10)申请公布号 CN 103399052 A CN 103399052 A *CN103399052A* 1/1 页 2 1. 一种分子印迹电化学传感器的制备方法， 包括 ： （1） 将碳纳米管接枝醋酸纤维素、 醋酸纤维素和聚乙烯吡咯烷酮分散于溶剂中， 配置得 到纺丝液， 采用静电纺丝制备得到碳纳米管电纺丝膜 ； （2） 将所述的碳纳米管电纺丝膜覆于基质电极表面后， 置于含模板分子、 功能单体的电 解质溶液中进行电化学聚合反应， 反应完成后除去模板分子， 。

4、得到分子印迹电化学传感器。 2. 如权利要求 1 所述的制备方法， 其特征在于， 所述碳纳米管接枝醋酸纤维素通过如 下方法制备得到 ： （1） 在氮气氛下， 将羧基化碳纳米管与氯化亚砜混合反应， 反应完成后取固相， 洗涤干 燥得到酰氯化碳纳米管 ； （2） 将醋酸纤维素溶解溶于有机溶剂中， 加入酰氯化碳纳米管和吡啶进行接枝反应 ； 接 枝反应完全后向体系内加入过量乙醚进行沉降， 取固相进行清洗、 干燥， 得到碳纳米管接枝 醋酸纤维素。 3. 如权利要求 1 所述的制备方法， 其特征在于， 步骤 （1） 中， 所述纺丝液的溶剂为丙酮 和 N,N- 二甲基甲酰胺的混合溶液。 4. 如权利要求 1 。

5、所述的制备方法， 其特征在于， 所述纺丝液中碳纳米管接枝醋酸纤维 素的质量百分比浓度为 0.5 1.0%。 5. 如权利要求 1 所述的制备方法， 其特征在于， 所述纺丝液中醋酸纤维素的质量百分 比浓度为 8 12%。 6. 如权利要求 1 所述的制备方法， 其特征在于， 所述纺丝液中聚乙烯吡咯烷酮与醋酸 纤维素的质量比为 6/25 10/25。 7. 如权利要求 1 所述的制备方法， 其特征在于， 静电纺丝时， 喷出流速为 0.5 2mL/h， 静电压为 9 15KV， 接收距离为 10 20cm。 8. 如权利要求 1 所述的制备方法， 其特征在于， 所述的功能单体为吡咯。 9. 如权利要。

6、求 1 所述的制备方法， 其特征在于， 电聚合反应时， 扫描速度为 80 150mV/s， 电位范围为 -0.6 0.8V， 电聚合圈数为 5 9 圈。 10. 如权利要求 1 9 任一项制备方法所制备得到的分子印迹电化学传感器。 权 利 要 求 书 CN 103399052 A 2 1/8 页 3 分子印迹电化学传感器及其制备方法 技术领域 0001 本发明属于分子印迹电化学传感器技术领域， 特别是涉及一种分子印迹电化学传 感器及其制备方法。 背景技术 0002 分子印迹是近年来兴起的一种有固定大小和形状以及有确定排列的功能基团的 交联高聚物的研究方法， 除去模板分子后在分子印迹聚合物的网络。

7、结构中留下具有结合能 力的识别位点， 对模板分子表现出高选择识别性能的一种印迹技术。分子印迹聚合物具有 亲和性高、 抗干扰能力强、 稳定、 使用寿命长等诸多优点， 已经被广泛用于制作各种功能的 化学传感器 ； 分子印迹电化学传感器以其制备简单、 操作方便、 检测快速灵敏等优点也逐渐 发展起来。 0003 根据印迹分子与分子印迹聚合物在聚合过程中相互作用的机理不同， 分子印迹技 术主要分为两种类型 ：（1） 共价法 （预组装法） ， 在该方法中， 印迹分子先通过共价键与单体 结合， 然后交联聚合， 聚合后再通过化学途径将共价键断裂而除去印迹分子。 （2） 非共价法 （自组装法） ， 印迹分子与功。

8、能单体之间预先自组织排列， 以非共价键形成的多重作用位点， 聚合后这种作用保存下来。 0004 公开号为 CN103172895A 的中国专利文献提供了一种抗坏血酸分子印迹自组装胶 束电化学传感器制备方法， 该专利将大分子自组装、 分子印迹与电化学检测技术联用， 以抗 坏血酸为模板分子， 利用离子型光敏共聚物丙烯酸酯 -co- 苯乙烯自组装得到包覆模板分 子的印迹胶束， 通过恒电位电沉积在电极表面成膜， 紫外辐射使胶束发生交联， 固定模板分 子与聚合物胶束之间的结合位点， 洗脱除去模板分子， 得到分子印迹胶束薄膜修饰的电极， 制备方法复杂且传感器的灵敏度欠佳。 0005 静电纺丝为制备各种超细。

9、纤维例如高分子材料、 复合材料、 陶瓷材料等提供了一 种简单而通用的方法。一般的装置如图 13 所示， 主要分三个部分 ： 高压电源 1、 推进装置和 金属喷丝头 （毛细管） 2、 接地的接收装置 3。高压电源一般为直流， 大小为 10 50KV， 推进 装置包括注射器 4 和注射泵， 金属喷丝口 2 和注射器连接 4， 注射器由注射泵 5 控制， 可以 恒定注射量。纺丝液主要受三种力， 静电排斥力和库仑引力， 表面张力。当电压达到一定 值后， 库仑引力克服表面张力喷出， 形成无纺织布。目前已经超过 50 种的高分子有机物可 以纺丝， 直径一般在几十个纳米到几个微米之间， 正因为得到的纳米纤维。

10、直径小、 比表面积 大， 在生物医学、 组织工程等领域具有很多潜在的应用价值。 目前已有研究报道了静电纺丝 制备分子印迹膜， 然而结合静电纺丝技术制备分子印迹电化学传感器， 目前尚未见报道。 发明内容 0006 本发明提供了一种分子印迹电化学传感器的制备方法， 该方法可获得均匀、 稳定 的修饰膜， 能够提高电极的导电性、 催化性， 提高制备的传感器的灵敏度， 且制备方法简单 易于控制。 说 明 书 CN 103399052 A 3 2/8 页 4 0007 一种分子印迹电化学传感器的制备方法， 包括 ： 0008 （1） 将碳纳米管接枝醋酸纤维素、 醋酸纤维素和聚乙烯吡咯烷酮分散于溶剂中， 配。

11、 置得到纺丝液， 采用静电纺丝制备得到碳纳米管电纺丝膜 ； 0009 （2） 将所述的碳纳米管电纺丝膜覆于基质电极表面后， 置于含模板分子、 功能单体 的电解质溶液中进行电化学聚合反应， 反应完成后除去模板分子， 得到分子印迹电化学传 感器。 0010 由于碳纳米管的溶解性差， 将碳纳米管接枝后可以大大增强其在纺丝液中的分散 性。所述碳纳米管接枝醋酸纤维素通过如下方法制备得到 ： 0011 （1） 在氮气氛下， 将羧基化碳纳米管与氯化亚砜混合反应， 反应完成后取固相， 洗 涤干燥得到酰氯化碳纳米管 ； 0012 （2） 将醋酸纤维素溶解溶于有机溶剂中， 加入酰氯化碳纳米管和吡啶进行接枝反 应 。

12、； 接枝反应完全后向体系内加入过量乙醚进行沉降， 取固相进行清洗、 干燥， 得到碳纳米 管接枝醋酸纤维素。 0013 所述羧基化碳纳米管的直径为 20 40nm， 长度为 5 15m。直径太大， 电纺丝 膜中碳纳米管含量较低， 影响导电性能， 而长度过长， 碳纳米管缠绕几率加大， 静电纺丝时 容易形成大的颗粒， 堵塞针头， 影响纺丝。 0014 所述羧基化碳纳米管与氯化亚砜的质量体积 （g/ml） 比为 1 ： 18 1 ： 22， 优选为 1 ： 20。 0015 羧基化碳纳米管与氯化亚砜混合反应时， 添加 3 5 滴二甲基甲酰胺。 0016 对羧基化碳纳米管进行酰氯化修饰时， 所述反应的温。

13、度为 65 75， 优选为 70 ； 所述反应的时间为 20 26h， 优选为 24h。 0017 所述接枝反应的温度为 20 28， 优选为 25 ； 所述接枝反应的时间为 1.5 4h， 优选为 2h。 0018 接枝反应中， 醋酸纤维素可溶于四氢呋喃中， 所述醋酸纤维素的质量百分比浓度 为 2 3%， 优选为 2.4%。 0019 所述吡啶的质量百分比浓度为 2 3%， 优选为 2.4%。 0020 步骤 （1） 中， 所述的溶剂为丙酮和 N,N- 二甲基甲酰胺的混合溶液。 0021 所述丙酮和 N,N- 二甲基甲酰胺的体积比为 1 3 ： 1。 0022 碳纳米管接枝醋酸纤维素、 醋酸。

14、纤维素和聚乙烯吡咯烷酮作为纺丝液的原料， 其 含量的不同， 直接影响纺丝液的粘度， 如果粘度较大， 体系内聚力强， 纺丝液流动性差， 容易 在喷丝口处凝结， 难以纺丝 ； 而粘度过低， 则链的缠结不牢固， 射流不稳， 直径不均。 因此， 不 同的原料配比会对电纺丝膜的形貌及性质造成影响。 0023 所述纺丝液中碳纳米管接枝醋酸纤维素的质量百分比浓度为 0.5 1.0%， 优选为 0.7 0.9%， 更优选为 0.8%。 0024 所述纺丝液中醋酸纤维素的质量百分比浓度为 8 12%， 优选为 9 11%， 更优选 为 10%。由于已定义碳纳米管接枝醋酸纤维素的含量， 为计算的方便， 上述醋酸纤。

15、维素的质 量百分比浓度并不包含碳纳米管所接枝的醋酸纤维素。 0025 所述纺丝液中聚乙烯吡咯烷酮与醋酸纤维素的质量比为 6/25 10/25， 更优选为 11/31。 说 明 书 CN 103399052 A 4 3/8 页 5 0026 静电纺丝时， 为获得均匀稳定的修饰膜， 保证最终的电极性能， 应控制好纺丝参数 如静电压、 接收距离、 喷出流速等。 0027 适宜的静电压是形成连续稳定纤维的必要条件， 同时也能够控制适宜纤维直径， 静电纺丝时， 静电压为 9 15KV。 0028 接收距离过小， 溶剂未完全挥发， 难以形成纤维， 而接收距离过大， 则丝束难以收 集到接受板上。通常， 接收。

16、距离为 10 20cm， 接受板可采用铝箔接地接收。 0029 喷出流速是影响电纺丝膜纤维形貌的一个重要参数， 静电纺丝时， 控制喷出流速 0.5 2mL/h。 0030 空气湿度以及温度也会对纺制的纤维形貌结构产生一定的影响， 通常， 保持温度 为 23 30， 湿度为 73 82%。 0031 所述的基质电极为玻碳电极。 玻碳电极的导电性能好， 硬度级光洁度高， 氢过电位 高， 极化范围宽， 化学性稳定， 且可用于化学修饰。 0032 所述的模板分子具体可以为抗坏血酸。 0033 所述的模板分子的浓度 0.0008 0.001mol/L， 优选为 0.001mol/L。 0034 所述的功。

17、能单体为吡咯。 吡咯可以进行电化学聚合反应， 增强导电性， 同时吡咯还 具有印迹的位点。 0035 在电聚合过程中功能单体的浓度会影响印迹膜的厚度和模板分子的数量， 同时会 影响传感器的电化学行为， 所述的功能单体的浓度为 0.015 0.025mol/L， 优选为 0.02 0.025mol/L， 更优选为 0.025mol/L。 0036 所述的电解质溶液为 LiClO4溶液。 0037 电聚合反应的条件影响最终电极的灵敏度和导电性能。 0038 电聚合反应时， 电位范围为 -0.6 0.8V。 0039 电聚合反应时， 扫描速度为80150mV/s， 优选为90100mV/s， 更优选为。

18、100mV/ s。 0040 电聚合反应时， 电聚合圈数为 5 9 圈， 优选为 5 7 圈， 更优选为 7 圈。 0041 本发明还提供了所述制备方法制备得到的分子印迹电化学传感器。 0042 所述分子印迹电化学传感器包括基质电极和覆于所述基质电极的分子印迹膜。 0043 与现有技术相比， 本发明的有益效果为 ： 0044 （1） 本发明基于静电纺丝技术， 以碳纳米管接枝醋酸纤维素、 醋酸纤维素和聚乙烯 吡咯烷酮为电纺丝膜原料， 其中， 以醋酸纤维素和聚乙烯吡咯烷酮作为静电纺丝纤维的基 底原料， 由于单独的醋酸纤维素分子链之间作用力较强， 纺丝参数较难控制， 因此加入聚乙 烯吡咯烷酮进行改性。

19、， 提高膜的可纺性， 而添加的碳纳米管则能够增强膜的导电性。 以上述 原料进行静电纺丝后， 可获得直径在纳米级的电极修饰膜材料。此膜材料因为具有大的比 表面积， 纤维与纤维之间有较大的孔隙利于物质的传输， 膜的厚度和聚吡咯印迹层的厚度 可控， 因此可显著提高电化学传感器的灵敏度。 另外静电纺丝的方法比较简单， 易于控制和 操作。 0045 （2） 电聚合方法操作简单， 耗时少， 最终所制得的电化学传感器具有强的识别能力 和选择性， 对做后续的分析实验奠定了基础。 0046 （3） 利用本发明的分子印迹电化学传感器用于检测时， 识别性能好， 灵敏度高， 检 说 明 书 CN 103399052 。

20、A 5 4/8 页 6 测可靠。 附图说明 0047 图 1 掺杂 CNT-CA 前后所得的扫描电镜图。 （a） PVP/CA ；（b） PVP/CA/CNT-CA。 0048 图 2 为在 AA 存在 （a） 或不存在 （b） 下电聚合吡咯的循环伏安图。 0049 图 3 为制备的非印迹膜 （a） 和非印迹膜 （b） 的红外谱图。 0050 图 4 为不同修饰电极在 0.01mol/LFe（CN） 6 3-/4- 和 0.1mol/L KCl 溶液中所得的 电化学阻抗图 （A） ；（B） 图为局部放大图。 0051 图 5 为模板分子 0.05mol/L PBS（pH8.5） 溶液中进行洗脱。

21、， 用 DPV 跟踪监测所得 的图。 0052 图 6 为印迹电极在 110-3mol/L AA 的 PBS（pH8.5） 溶液中随时间变化对 AA 吸附 的变化图。 0053 图 7 为电聚合时改变吡咯单体浓度制备的印迹膜， 在 110-3mol/L 的 AA 的 PBS （pH8.5） 溶液中对 AA 电流响应的变化图。 0054 图 8 为电聚合时改变扫描圈数制备的印迹与非印迹膜， 在 110-3mol/L 的 AA 的 PBS（pH8.5） 溶液中对 AA 电流响应的变化图。 0055 图9为电聚合时改变扫描速率制备的印迹膜， 在110-3mol/L的AA的PBS （pH8.5） 溶液。

22、中对 AA 电流响应的变化图。 0056 图 10 为印迹电极与非印迹电极对 AA 的吸附对比图。 0057 图 11 为印迹电极对相同浓度的结构类似物响应电流的对比柱形图。 0058 图 12a 为印迹电极对不同浓度的 AA 吸附 5min 后 DPV 电流响应， 1-9 为 0.210-3， 0.410-3， 0.710-3， 110-3， 210-3， 310-3， 410-3， 510-3， 610-3mol/L ； 0059 图 12b 为 AA 浓度与响应电流的标准曲线。 0060 图 13 为静电纺丝装置结构示意图。 具体实施方式 0061 下面结合具体实施实例， 进一步阐述本发。

23、明。 0062 实施例中所用试剂均为分析纯试剂， 实验用水为二次蒸馏水。 0063 实施例 1 0064 1、 CA 与 CNT-COOH 键合 0065 （1） 称取 0.5g CNT-COOH（羧基化碳纳米管， 其为多壁碳纳米管经羧基化修饰， 直 径为 20-40nm， 长度为 5-15m） 溶于 10mL 氯化亚砜中， 再滴入 3 5 滴 DMF（二甲基甲酰 胺） ， 在氮气保护下， 70冷凝回流 24h。冷却后， 将上层溶液倾倒， 回收下层黑色固体， 用干 燥的二氯甲烷洗涤， 干燥， 制备得到酰氯化碳纳米管 ； 0066 （2） 称取 0.5g CA（醋酸纤维素， 阿拉丁试剂有限公司，。

24、 货号为 C106242-250g） 溶 于 10mL 无水 THF（四氢呋喃） 中， 冷凝回流至完全溶解 ； 0067 （3） 将制备好的酰氯化 CNT 溶于 10mL 无水 THF 中， 将其导入上述溶液， 加入 0.5mL 吡啶， 室温反应 2h ； 0068 （4） 加入过量乙醚沉降， 清洗， 干燥， 制备得到醋酸纤维素接枝碳纳米管 （CA-CNT） 。 说 明 书 CN 103399052 A 6 5/8 页 7 0069 2、 碳纳米管电纺丝膜的制备 0070 （1） 将丙酮和 N,N- 二甲基甲酰胺按体积比 2:1 混合 ； 0071 （2）将制备好的 CA-CNT 加入上述步骤。

25、 （1）制得的混合溶剂中， 磁力搅拌 10h， CA-CNT 在最终混合纺丝溶液中的质量浓度为 0.8% ； 0072 （3） 醋酸纤维素颗粒加入上述步骤 （2） 制得的混合液中， 磁力搅拌 2h， 醋酸纤维素 在最终混合纺丝液中的质量浓度为 10% ； 0073 （4） 将聚乙烯吡咯烷酮 （购买厂家为阿拉丁试剂有限公司， 货号为 P110608-100g） 粉末加入步骤 （3） 制得的混合液中， 磁力搅拌 10h 得到 CA-CNT/ 聚乙烯吡咯烷酮 / 醋酸纤 维素纺丝液 ； 其中聚乙烯吡咯烷酮和醋酸纤维素的质量比为 11/31（实施例中应为具体数 值） ； 0074 （5） 用注射器 （。

26、注射器规格为 10mL， 针头内径为 0.6 0.8mm） 抽取 CA-CNT/ 聚乙 烯吡咯烷酮 / 醋酸纤维素纺丝液， 固定于静电纺丝装置上， 控制喷出流速 1.0mL/h， 静电压 10.40KV， 接受板采用铝箔接地接收， 针头与接收板的距离为 20cm， 室内温度和湿度分别为 23 30和 73 82%， 纺丝得到 CA-CNT/ 聚乙烯吡咯烷酮 / 醋酸纤维素纳米纤维膜。不加 CA-CNT 的条件同上。 0075 3、 分子印迹电化学传感器的制备 0076 （1） 玻碳电极 （GCE） 首先依次用 0.3m 和 0.05m Al2O3粉末悬糊抛光， 再依次分 别用无水乙醇和超纯水超。

27、声清洗， 每次 10min， 后置于空气中晾干待用 ； 0077 （2） 将制备好的碳纳米管电纺丝膜用合适尺寸的打孔器取下， 覆盖到玻碳电极表 面 ； 0078 （3） 将步骤 （2） 修饰好的电极浸入含有浓度为 0.025mol/L 吡咯、 0.01mol/L AA （抗 坏血酸） 的 0.1mol/L LiClO4溶液中， 扫描速度为 100mV/s， 电位范围为 -0.6 0.8V， 采用 循环伏安法电聚合 7 圈， 即得到含有含有 AA 的分子印迹电极 ； 0079 （4） 将步骤 （3） 制备得到的分子印迹电极悬置于装有 50mL 的 0.05mol/L PBS 溶液 （pH8.5，。

28、 由 NaH2PO4和 Na2HPO4配制） 的烧杯中， 磁力搅拌洗脱 15min 即可将模板除去， 制备 得到分子印迹电化学传感器。 0080 实施例 2 0081 图 1 为醋酸纤维素在纺丝液中的质量百分比浓度为 10%， 聚乙烯吡咯烷酮和醋 酸纤维素的质量比为 11/31， CA-CNT 在纺丝液中的质量百分比浓度为 0.8%， 纺丝电压为 10.40KV， 接受距离为 20cm， 喷射流速为 1.0mL/h， 掺杂 CNT-CA 前后所得的扫描电镜图。 0082 图 2 为 AA 掺杂前后， 将修饰好的电极浸入含有浓度为 0.025mol/L 吡咯、 0.01mol/ L AA 的 0。

29、.1mol/L LiClO4溶液中， 扫描速度为 100mV/s， 电位范围为 -0.6 0.8V， 电聚合 7 圈所得的循环伏安图。其中，（a） 为吡咯的电聚合过程， 随着电聚合的时间的增长， 膜逐渐 形成并增长， 在 0.15V 可看到比较宽的氧化峰， 相应地， 0.00V 可看到还原峰 ；（b） 中显示在 AA 存在的情况下， 聚吡咯的氧化峰电位由 0.15V 负移到 0.1V， 在 0.5V 有一新的氧化峰， 是 AA 掺入聚吡咯的缘故。 0083 实施例 3 0084 非印迹电极的制作过程除不加模板分子 （AA） 外， 其余步骤同实施例 1。 0085 制备的印迹膜与非印迹膜的红外对。

30、比如图 3 所示。在非印迹膜 （a 曲线）上 说 明 书 CN 103399052 A 7 6/8 页 8 1743.3cm-1的羰基峰和 3467cm-1的羟基峰不太明显， 这基于电纺丝膜中的 PVP 和 CA 上的羰 基和羟基官能团的存在 ； 而印迹膜 （b 曲线） 的红外中 1743.3cm-1的羰基峰和 3467cm-1的羟 基峰明显增大， 归因于AA中的羰基和羟基， 对比结果表明模板分子AA被成功电聚合到印迹 膜中。 0086 实施例 4 0087 PVP/CA 纤维膜电极采用静电纺丝技术， 用注射器抽取聚乙烯吡咯烷酮 / 醋酸纤维 素纺丝液 （醋酸纤维素的质量百分比浓度为 10%，。

31、 聚乙烯吡咯烷酮和醋酸纤维素的质量比 为 11/31） ， 固定于静电纺丝装置上， 控制喷出流速 （1.0mL/h， ） 和纺丝电压 （10.40KV） ， 接受 板采用铝箔接地接收， 针头与接收板的距离为 20cm， 室内温度和湿度分别为 23 30和 73 82%， 纺丝得到 CA-CNT/ 聚乙烯吡咯烷酮 / 醋酸纤维素纳米纤维膜。然后将纤维膜取 下覆盖到玻碳电极表面。 0088 PVP/CA/CNT 纤维膜是在上述方法的基础上掺加了碳纳米管接枝醋酸纤维素 （CA-CNT 的质量百分比浓度为 0.8%） 。 0089 MIPs 是采用实施例 1 的方案制备的电化学印迹修饰电极。 0090。

32、 MIPs 吸附 AA 电极指的是实施例 1 分子印迹电极充分的与溶液中的抗坏血酸结合 后的电极。 0091 MIPs 洗脱 AA 电极指的是实施例 1 分子印迹电极结合抗坏血酸后重新洗脱掉后的 电极。 0092 电化学阻抗图谱能准确反映在构建传感器过程中电极表面的阻抗变化。 不同修饰 电极的电化学阻抗如图 4 所示。在掺杂 MWNTs（指实施例 1 的羧基化碳纳米管） 后静电纺 丝膜的电子转移的阻抗明显减小， 表明 MWNTs 在电极和电解质之间构建了高速的电子传导 路径， 同时提高了铁氰化物到达电极表面的分散速度 ； 当电聚合膜形成之后， MIPs（分子印 迹聚合物） 界面阻抗明显增大很多。

33、， 进一步阻碍了电子转移 ； 当 MWNTs/MIPs/GCE 再结合 AA 后， 阻抗再次增大， 这归因于吸附 AA 进入印迹空穴后阻碍了氧化还原探针到达电极表面。 0093 实施例 5 0094 模板分子的洗脱在 0.05mol/L PBS（pH8.5） 溶液中进行， 用 DPV 法跟踪监测， 由图 5可知， 在0.0V左右有一很强的峰说明印迹膜中的确存在AA， 随着洗脱的进行， 氧化峰逐渐 减小直到 15min 后， 氧化峰消失， 表明模板分子已完全脱除。 0095 实施例 6 0096 响应时间是电化学传感器的一个重要参数， 抗坏血酸在 MWNT/MIPs/GCE 电极上的 峰电流随时。

34、间的变化如图6所示。 在110-3mol/L的抗坏血酸溶液中， 吸附时间在02min 时， 峰电流迅速增加， 说明传感器的传质速度快， 碳纳米管具有良好的电子传导和大的比表 面积 ； 当吸附时间超过 5min 后， 电流不再增加。因此， 实验检测时选择 5min 为最佳吸附时 间。 0097 实施例 7 0098 在电聚合过程中单体的浓度会影响聚合膜的厚度和模板分子的数量， 同时会影响 传感器的电化学行为， 为考察吡咯单体浓度对传感器响应电流的影响， 将修饰电极浸入一 系列不同浓度的吡咯溶液中电聚合， 其他步骤不变， 同实施例 1。 0099 如图 7 所示， 印迹电极对 AA 的响应电流随着。

35、吡咯浓度的增大而增大， 当达到 说 明 书 CN 103399052 A 8 7/8 页 9 0.025mol/L 时响应电流开始下降， 因此， 本实验最优的单体浓度为 0.025mol/L。 0100 实施例 8 0101 电聚合时， 改变扫描圈数制备印迹膜与非印迹膜， 其余制备步骤不变， 同实施例 1， 考察扫描圈数对 AA 的响应电流的影响。 0102 图 8 为 MIP（印迹膜） 和 NIP（非印迹膜） 在不同的扫描圈数下对 AA 响应电流的影 响。在电聚合过程中， 扫描圈数的不同会影响传感器的灵敏性和线性。较少的扫描圈数会 有很好的分析性能 ； 而较多的扫描圈数会导致较厚的聚合膜覆盖。

36、在电极表面以至于形成较 少的印迹空穴。随着扫描圈数的增加， 传感器对 AA 的响应电流随之增加， 但 MIP 和 NIP 对 AA 的响应电流差值在扫描圈数为 7 时达到最大。实验中， 电聚合最佳的扫描圈数为 7 圈。 0103 实施例 9 0104 电聚合时， 改变扫描速率制备印迹膜， 其余制备步骤不变， 同实施例 1， 考察扫描速 率对 AA 的响应电流的影响。 0105 在电聚合过程中扫描速率也是实验中一个重要的影响因素。 低的扫描速率会形成 致密的聚合膜从而会减少有效印迹空穴的数量 ； 而高的扫描速率会形成疏松的聚合膜从而 导致识别能力的降低。如图 9 所示， 随着扫描速率的增加， 传。

37、感器对 AA 的响应电流增大， 当 扫描速率大于 100mV/s， 响应电流降低。因此， 当扫描速率为 100mV/s 时， 对 AA 的响应电流 最大。 0106 实施例 10 0107 MWNT/MIPs/GCE（印迹电极） 与 MWNT/NIPs/GCE（非印迹电极） 对 AA 的吸附对比如 图 10 所示。将制备好的电极浸入含有 1mM AA 的 PBS（pH8.5） 中， 吸附 5min， 参比电极为 Ag/AgCl 电极， 对电极为铂电极， 用 DPV 法检测。印迹电极对 AA 的吸附远大于非印迹电极， 说明在分子印迹膜表面形成了与模板相匹配的印迹空穴， 对模板产生了特异性吸附。 。

38、0108 实施例 11 0109 为考察该传感器的选择性， 抗坏血酸的结构类似物组氨酸 （L-His） ， 尿酸 （UA） ， 色 氨酸 （L-Trp） ， 葡萄糖 （Glucose） 作为干扰物用于本实验的测定。将制备好的印迹电极分别 浸入相同浓度 （110-3mol/L） 的以上五种物质的PBS溶液中吸附5min， 参比电极为Ag/AgCl 电极， 对电极为铂电极， DPV 测定结果如图 11 所示。 0110 MWNT/MIPs/GCE 对 AA 的响应电流远大于其它干扰物， 这都归因于形成的形状和官 能团与 AA 相匹配的印迹空穴， 从而对 AA 产生了特异性识别。 0111 实施例 。

39、12 0112 将制备好的印迹电极 （即本发明的分子印迹传感器） 分别与不同浓度的抗坏血酸 的PBS溶液中吸附5min， 参比电极为Ag/AgCl电极， 对电极为铂电极， DPV测定结果如图12a 所示。 0113 抗坏血酸的浓度与峰电流的关系如图 12a 所示， 随着 AA 的浓度增大， 电流响应逐 渐增大 ； 标准曲线如图12b所示， 在0.210-3610-3mol/L范围内呈线性关系， 线性回归 方程 I（mA） =0.11272-2.3217C（10-3mol/L） ， 相关系数是 0.9972。检测限 7.010-5mol/L （S/N=3） 。 0114 实施例 13 0115 。

40、为了考察该传感器检测方法的可靠性， 对实际样品进行了检测。将维 C 咀嚼片研 说 明 书 CN 103399052 A 9 8/8 页 10 磨后， 加入一定水溶解， 过滤， 将滤液倒入 250mL 容量瓶中用超纯水定容。然后再加入一定 量 PBS（pH8.5） 稀释至可测量的范围。 0116 吸附时间为5min， 参比电极为Ag/AgCl电极， 对电极为铂电极， DPV测定， 每次实验 平行测定 5 次， 结果如表 1 所示。回收率在 94% 108.75% 范围内， RSD 为 2.4 4.5%。结 果表明该传感器对于检测抗坏血酸有很好的实用性。 0117 表 1Vc 中 AA 的检测结果。

41、 0118 0119 实施例 14 0120 为了考察该传感器检测方法的可靠性， 对实际样品 （商品化的橙汁） 进行了检测。 将商场采购的瓶装橙汁经过匀浆机匀浆后， 取 50mL 果汁然后加入 50mL 去离子水进行分 散， 过滤滤掉大的果肉， 将滤液倒入 250mL 容量瓶中用超纯水定容。然后再加入一定量 PBS （pH8.5） 稀释至可测量的范围。 0121 吸附时间为5min， 参比电极为Ag/AgCl电极， 对电极为铂电极， DPV测定， 每次实验 平行测定 5 次， 结果如表 2 所示。回收率在 93.3% 101% 范围内， RSD 为 2.8 4.3%。结 果表明该传感器对于检测。

42、果汁中抗坏血酸有很好的实用性。 0122 表 2 果汁中 AA 的检测结果 0123 说 明 书 CN 103399052 A 10 1/6 页 11 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103399052 A 11 2/6 页 12 图 3 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 103399052 A 12 3/6 页 13 图 6 图 7 说 明 书 附 图 CN 103399052 A 13 4/6 页 14 图 8 图 9 说 明 书 附 图 CN 103399052 A 14 5/6 页 15 图 10 图 11 图 12a 说 明 书 附 图 CN 103399052 A 15 6/6 页 16 图 12b 图 13 说 明 书 附 图 CN 103399052 A 16 。