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共轭聚合物的设计合成及其光电性能和传感器的研究

高伟强  
【摘要】:近年来,关于共轭聚合物的研究引起科研工作者的广泛关注。作为特殊的大分子材料,共轭聚合物不仅应用于发光元件中,还应用于电化学传感器、荧光传感器和金属离子传感器信号传导中的测定、放大。共轭聚合物主链中包含交替单双键,这使得电子能够在整个主链上离域,起到信号放大的作用。共轭聚合物成本低、可扩展性强、易于加工及材料自身的一些特性使得共轭聚合物在化学生物传感器领域的应用有极大潜力。 检测人体中微量的生物分子对癌症等疾病的诊断和重要的血液分析物如葡萄糖的实时监控是至关重要的,生物大分子的特异性识别是生物传感器发展的主要动力。通过对共轭聚合物进行官能团修饰使其性能具有可调性,将识别功能单体通过组装作用连接到薄的基底片上,可以用来检测生物大分子和生物小分子。 本文围绕着共轭聚合物在化学传感器方面的应用,具体开展了以下几个方面的工作: 1、设计、合成新型水溶性聚芴衍生物,在不改变其发光性能的前提下,对芴的侧链进行了简单的修饰,双键的引入不仅保持了共轭结构更增加了其柔顺性,使聚芴的可加工性增强。结合荧光技术,构建基于聚芴衍生物的荧光传感器,用于牛血清白蛋白的测定。 2、合成了具有分子特异识别性能的聚合物(分子印迹聚合物,MIP),采用溶胶凝胶法合成敌百虫分子印迹,并用于修饰玻碳电极,构建基于分子印迹的电化学传感器,将构建的传感器用于测定蔬菜中敌百虫残余量。 3、设计、合成新型的非水溶性聚芴衍生物,将其应用于电致发光,构建一种不需要共反应试剂的电致发光无酶标记免疫传感器,对肿瘤标记物CA125进行高灵敏度测定。 4、设计、合成一种新型的共轭苯撑化合物P酸。基于功能化P酸展现出的优越的荧光性能,将荧光分子修饰于固定相中,构建无损害生物分子的荧光免疫传感器,实现对肿瘤标志物癌胚抗原(CEA)的高灵敏检测。


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