异丙隆分子印迹敏感膜传感器论文

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1、异丙隆分子印迹敏感膜传感器论文【摘要】在弱酸(pH5.5)条件下，采用电聚合法在金电极上制备邻氨基酚异丙隆分子印迹膜，对该印迹膜的性能、分子印迹效应和印迹膜对模板分子及其结构相似物的选择性响应等进行了研究。以K3Fe()6为印迹电极和底液间的探针，建立了一种检测异丙隆的方法。该传感器对异丙隆具有良好的选择性和敏感度，异丙隆浓度在1.0×10-7～4.0×10-4mol/L范围内与K3Fe()6还原峰电流减少量呈线性关系;检出限为2.95×10-8mol/L。对农田水中异丙隆含量进行了测定，回收率为99.0%～102.0%。【关键词】分子印迹，电化学传感器，

2、异丙隆.freelm)为工作电极，铂丝为对电极，Ag/AgCl电极为参比电极。异丙隆、绿麦隆和伏草隆原药(江苏快达农化有限公司);异丙威(湖南海利化工公司);邻氨基酚(化学纯，CR);V(0.2mol/LNaCl)∶V(0.01mol/LK3Fe()6/K4Fe()6)=1∶1混合溶液。所用试剂均为分析纯。实验用水为二次蒸馏水。2.2金电极的处理将金电极依次用1.0,0.3和0.05μm氧化铝粉抛光，在水中超声洗涤5min，然后在0.5mol/LH2SO4中于-0.2～1.5V进行循环伏安(CV)电化学处理，直至获得稳定的CV响应。2.3分子印迹膜的制备参

3、照文献12进行电化学聚合。以0.1mol/LHClO4溶解0.055gOAP，用0.4mol/LNaOH调节pH值至5.5，然后加入7mL含有0.05g异丙隆的甲苯溶液，混合均匀，用CV法在-0.2～1.2V范围扫描30圈，扫速为50mV/s，聚合膜沉积在电极的表面，用0.5mol/LH2SO4洗涤12h，除去聚合物基质中的异丙隆，制成保留有模板分子构型孔穴的分子印迹高分子印迹膜。在同样的条件下，与未加模板分子异丙隆时制备的非印迹膜电极进行比较。2.4实验方法将印迹电极浸入5mL10mmol/LK3Fe()6溶液中，当背景电流达到稳定后，加入异丙隆溶液。以

4、恒电位计时电流法记录K3Fe()6还原峰电流与异丙隆浓度的关系，测定异丙隆含量。3结果与讨论3.1分子印迹电聚合图1为在模板分子异丙隆存在下金电极上OAP电聚合过程中的CV曲线。由iE曲线可见，OAP在金电极的电化学聚合是一个完全不可逆过程，图1邻氨基酚在金电极上电聚合的循环伏安曲线NaClO4(pH5.5);14.3mmol/L异丙隆(isoproturon),50mmol/LOAP;25℃;v:50mV/s。随着CV扫描次数增加，电流强度急剧下降。这是由于扫描过程中形成了致密的非导电聚合膜，逐渐覆盖在电极表面上，从而导致伏安响应受到抑制。3.2印迹膜

5、的表征采用CV法和差分脉冲伏安(DPV)法表征膜的特性。在所选定的电压范围内，异丙隆及伏草隆、绿麦隆等其它苯基脲类除草剂无氧化还原峰，图2K3Fe()6溶液(a)和苯基脲类除草剂(插图)在金电极表面的循环伏安图a.0.2mol/LNaCl+0.01mol/LK3Fe()6/K4Fe()6(1∶1,V/V);b.10μmol/L伏草隆(fluometuron);c.10μmol/L异丙隆(isoproturon);d.10μmol/L绿麦隆(chlorotoluron)。如图2所示。故选择K3Fe()6为印迹电极和底液间的探针。由于膜中的印迹孔穴可以作为电子

6、传质通道，发生于这些通道中的分子识别过程改变了电活性物质的量而使电流发生相应的变化。因此可根据K3Fe()6还原电流信号变化求得分析物浓度的改变。将电聚合后的异丙隆分子印迹修饰电极用水清洗，置于10mmol/LK3Fe()6溶液中，在50～300mV/s扫速范围内进行CV扫描。结果表明，峰电流Ip与v1/2成正比，Ipa=-0.5055v1/2-0.3099，r=0.9987;Ipc=0.377v1/2+0.8685，r=0.9989。说明电极过程表现出扩散电流的特征，表明探针分子在分子印迹膜的孔穴传输受扩散控制。采用DPV法表征了印迹膜电极和非印迹膜电极

7、的特性(如图3)。在0.01mol/LK3Fe()6溶液中，Fe()3-6在裸金电极表面发生了电化学还原反应，Ipc为15.55μA(图3a)，而在洗脱模板分子后的修饰了印迹膜的金电极表面也有电化学反应发生，但Ipc为6.78μA(图3b)明显小于图3a的峰电流值，说明洗脱模板分子后的印迹膜留有孔穴，使得Fe()3-6能在金电极表面发生电化学反应。但Fe()3-6在修饰了模板分子的未洗脱高聚物膜和非印迹膜的金电极表面，却基本没有电化学反应发生(图3的插图d和c中)，说明此膜为不导电致密膜，也说明存在识别位点。3.3分子印迹效应为证明聚合膜内的识别位点对模板

8、分子具有特异选择性，采用一些结构类似的苯基脲类化合物进行验证，测定