一種聚二氧乙烯噻吩復(fù)合膜的制備方法及應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電化學(xué)傳感器，尤其是涉及用牛血清蛋白(BSA)增強(qiáng)聚二氧乙烯噻吩(PED0T)膜穩(wěn)定性的一種聚二氧乙烯噻吩復(fù)合膜的制備方法及應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]PED0T分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能隙小、電導(dǎo)率高，適合作為電化學(xué)傳感器的高分子膜修飾在電極基質(zhì)(如Pt、Au等)上。由于Pt為親水性，而PED0T為疏水性，使得聚合在Pt表面的PED0T膜親和性不夠好，使用過(guò)程中，PED0T膜易于從Pt表面剝離甚至脫落，影響工作電極的穩(wěn)定性，不利于實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，因此有必要找到一種簡(jiǎn)便的方法，用于增強(qiáng)ΡΗ)0Τ膜的穩(wěn)定性，同時(shí)維持ΡΗ)0Τ膜良好的導(dǎo)電性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種價(jià)格低廉的摻雜劑BSA并用于改善PED0T膜穩(wěn)定性，改善后的PEDOT(BSA)復(fù)合膜能被使用數(shù)十次，可用于體系中目標(biāo)產(chǎn)物檢測(cè)的一種聚二氧乙烯噻吩復(fù)合膜的制備方法及應(yīng)用。
[0004]所述一種聚二氧乙烯噻吩復(fù)合膜的制備方法，包括以下步驟:
[0005](1)分別配制二氧乙烯噻吩(ED0T)溶液和BSA溶液；
[0006](2)將步驟⑴配制的二氧乙烯噻吩(ED0T)溶液與步驟⑴配制的BSA溶液混合，得混合液；
[0007](3)以Pt電極為工作電極及對(duì)電極，Ag/AgCl為輔助電極，使用CHI621B電化學(xué)工作站，在步驟(2)得到的混合液中進(jìn)行電化學(xué)掃描，得到聚二氧乙烯噻吩復(fù)合膜，SPPEDOT (BSA)復(fù)合膜，得到的電極標(biāo)記為PEDOT (BSA) /Pt。
[0008]在步驟(1)中，所述配制二氧乙烯噻吩(ED0T)溶液可配制摩爾濃度為0.01M的二氧乙烯噻吩(ED0T)溶液，所述二氧乙烯噻吩(ED0T)溶液中含有摩爾濃度為0.1M的高氯酸鋰(LiC104);所述二氧乙烯噻吩(ED0T)溶液常溫避光保存，持續(xù)攪拌；所述配制BSA溶液可配制質(zhì)量比為7.0mg/ml的BSA溶液，4°C冰箱保存。
[0009]在步驟⑵中，所述二氧乙烯噻吩(ED0T)溶液與BSA溶液的體積比可為6: 1，所述混合液的最終BSA的質(zhì)量濃度可為1.0mg/ml ο
[0010]在步驟(3)中，所述Pt電極的規(guī)格可為Φ0.6mmX 15mm，所述輔助電極可采用Ag/AgCl (3M NaCl)為輔助電極；所述電化學(xué)掃描的掃描電位可為0?IV，掃描速率可為0.01V/s，掃描圈數(shù)可為5圈，操作溫度可為25°C，工作電極上聚合長(zhǎng)度可為1cm。
[0011]所制備的聚二氧乙烯噻吩復(fù)合膜即PEDOT(BSA)復(fù)合膜可在制備電極材料中應(yīng)用，所述電極材料包括但不限于鉑絲電極、碳紙電極、Au電極等。
[0012]在使用PED0T/Pt電極進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)聚合在Pt表面的PED0T膜經(jīng)常有皸裂甚至脫落的現(xiàn)象，這可能是因?yàn)棣宝?0Τ膜在Pt上的附著情況不好，導(dǎo)致PED0T隨著時(shí)間及掃描作用慢慢從Pt上脫落。
[0013]在常規(guī)生物測(cè)定程序中，BSA經(jīng)常被用來(lái)作為一種阻滯劑，通過(guò)非特異性結(jié)合能力來(lái)占據(jù)固定表面的空隙。為了增強(qiáng)PED0T膜在Pt電極上的穩(wěn)定性，本發(fā)明在用電化學(xué)法聚合PED0T膜時(shí)，向ED0T單體溶液中添加1.0mg/ml的牛血清蛋白(BSA)，觀察BSA對(duì)PED0T膜穩(wěn)定性的影響。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為PEDOT/Pt與PEDOT (BSA)/Pt電極在鐵氰化鉀溶液中導(dǎo)電度的比較。在圖1 中，曲線(xiàn)(a)為 PEDOT/Pt，曲線(xiàn)(b)為 PEDOT (BSA)/Pt。
[0015]圖2鉑電極上PED0T膜與PEDOT (BSA)膜穩(wěn)定性比較。在圖2中，(a)為PED0T膜，(b)為 PEDOT (BSA)膜。
[0016]圖3 BSA粉末以及鉑板表面PED0T、PED0T(BSA)膜的紅外光譜圖。在圖3中，曲線(xiàn)
(a)為BSA，曲線(xiàn)(b)為 PED0T，曲線(xiàn)(c)為 PEDOT (BSA)。
[0017]圖4碳紙上PED0T膜與PEDOT(BSA)膜穩(wěn)定性比較。在圖4中，(a)為PED0T膜，
(b)為PEDOT (BSA)膜。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明，以下實(shí)施例將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)的說(shuō)明。
[0019]實(shí)施例1
[0020]1)將0.5cmX 1.0cm的Pt片，浸泡在BSA溶液中5min后取出。
[0021]2)在Y型比色槽中，加入800 μ 1 的0.1M ΡΒ(ρΗ6.2)以及200 μ 1 B1-Rad ProteinAssay，使用封口膜蓋住比色槽口并混勻。
[0022]3)將取出的Pt片浸泡在配制好的B1-Rad Protein Assay溶液中，25°C下靜置5min，并與空白樣品進(jìn)行比對(duì)。
[0023]結(jié)果表明，溶液顏色明顯變藍(lán)，說(shuō)明了 BSA在Pt電極表面具有良好的親和性，可以作為改善ΡΗ)0Τ在Pt表面親和力的添加物。
[0024]實(shí)施例2
[0025]1)取0.01M的ED0T溶液6ml，與1ml的7mg/ml的BSA溶液充分混合，使得最終BSA的濃度為1.0mg/ml，混合液標(biāo)記為A ；
[0026]2)取0.01M的ED0T溶液6ml，與1ml的去離子水充分混合，使得混合液中Η)0Τ濃度與步驟1)中相同，混合液標(biāo)記為Β;
[0027]3)分別以 PEDOT/Pt 以及 PEDOT (BSA) /Pt 為工作電極，Pt 為對(duì)電極，Ag/AgCl (3MNaCl)為輔助電極，用0.01i^^K3[Fe(CN)6]溶液檢測(cè)不同電極的響應(yīng)電流大小，并作比較。
[0028]PED0T膜的導(dǎo)電度影響著電化學(xué)傳感器響應(yīng)電流的大小，因此有必要探究BSA的添加對(duì)PED0T膜導(dǎo)電度的影響。從圖1中可以看出，牛血清蛋白添加以后，與PEDOT/Pt電極的導(dǎo)電度相比，PED0T(BSA)/Pt電極的導(dǎo)電度略微降低，但依然很高。
[0029]實(shí)施例3
[0030]1)利用實(shí)施例1中的步驟和方法獲得PEDOT/Pt以及PEDOT (BSA) /Pt兩只電極；
[0031]2)以PEDOT/Pt為工作電極，Pt為對(duì)電極，Ag/AgCl(3M NaCl)為輔助電極，對(duì)1.0mM的過(guò)氧化氫溶液進(jìn)行掃描，掃描圈數(shù)10圈，掃描電壓-0.2?0.8V，掃描速度50mV ;反復(fù)掃描5次；
[0032]3)再以PEDOT (BSA) /Pt為工作電極，Pt為對(duì)電極，Ag/AgCl (3M NaCl)為輔助電極，對(duì)1.0mM的過(guò)氧化氫溶液進(jìn)行掃描，掃描圈數(shù)10圈，掃描電壓-0.2?0.8V，掃描速度50mV ;反復(fù)掃描20次；
[0033]4)將步驟2)與3)中使用過(guò)的電極用去離子水充分沖洗，然后置于干燥箱中除氧保存，使其充分干燥；
[0034]5)將步驟4)中兩只電極用SEM在X100的放大倍數(shù)下進(jìn)行觀察，得到電極表面形
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[0035]得到結(jié)果如圖2所示。
[0036]由于Pt電極表面比較親水，而ED0T的低聚物和PED0T在水溶液中則是相當(dāng)疏水，這使得ΡΗ)0Τ膜不能夠穩(wěn)定地附