专利名称：一种 pedot:pss复合修饰电极的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种PEDOT :PSS复合修饰电极的制备方法。
背景技术：
聚(3，4-乙撑二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸(PEDOT: PSS)是一种商业可获得的导电聚合物水分散液。它是当今应用最为成功的本征型导电聚合物。PEDOT: PSS膜具有优异的力学性能，良好的热稳定性和可加工性，高透明性和导电性，低廉的成本等优点，这使其广泛应用在抗静电涂料、电子导电涂料、热电材料、超级电容器、有机发光二极体、有机薄膜晶体管、有机太阳能电池等很多不同领域(Y. H. Kim, C. Sachse, M. L. Machala, C. May,L. Miiller-Meskamp K. Leo, Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 1009-1009)。然而，滴涂或浇铸获得的PED0T:PSS膜浸泡在水体系中很不稳定，易于膨胀和碎裂，这使其很少应用于生物和化学传感器领域(T. Y. Dai, X. J. Jiang, S. H. Hua, X. S. Wang, Y. Lu, Chem.Commun. 2008, 36, 1359-1363)。Nafion膜能够为生物活性物质提供良好的生物兼容性环境，预防活性物质的泄漏，改善传感电极间的粘附力和亲和力，增强传感电极的抗干扰能力，使得复合膜具有高表面粘附力和低水介质膨胀(A. A. Karyakin, E. A. Kotelnikova, L. V. Lukachova,E. E. Karyakina, J. Wang, Anal. Chem. 2002 , 74, 1597-1603)。离子液作为一种“绿色”电解质溶液，具有不挥发、不可燃、导电性强，抗水解等优点，能够很好增强传感电极的电子传递效率、电化学稳定性、生物兼容性、抗干扰性、灵敏度(M. Shiddiky, andA. Torriero, Electrochemical Biosensor Based on Ionic Liquids, Nova Science, USA,2010)。
发明内容
本发明的目的是提供一种PEDOT =PSS复合修饰电极的制备方法，该方法制备的复合修饰电极具有高的耐水性和导电性，可用于传感电极直接检测电化活性物质，也可进一步修饰改造为化学或生物传感电极用于某些物质的检测。本发明的PEDOT =PSS复合修饰电极的制备方法是以可商业获得的PEDOT =PSS水分散液和Nafion为原料，混合均匀后直接滴涂在复合修饰电极表面，自然干燥后，在常规三电极体系中，用疏水离子液进行二次电化学掺杂，得到高耐水性和导电性的PED0T:PSS复合修饰电极。本发明方法制备的PEDOT =PSS复合修饰电极充分结合了 PEDOT =PSS水分散液的成膜性，Nafion的粘附特性、生物兼容性和抗干扰特性，离子液的高导电性和疏水性，纳米材料的电化学催化特性，酶的生物催化特性，不仅改善PEDOT =PSS复合修饰电极间的粘附力和亲和力而且增强了电极的抗干扰能力和耐水性，使得膜具有高表面粘附力和低水介质肿胀。同时也增强了 PEDOT :PSS复合修饰电极的导电性，电催化性，促使了快速的电子转移和电流响应，改善了传感复合修饰电极的灵敏度、检测限、亲和力、稳定性、特异性等。另外，本方法获得的PEDOT =PSS复合修饰电极还具有制备成本低廉、工艺简单、操作简易等优点。 使用本方法制备的PEDOT =PSS复合修饰电极可用于电化学生物/化学传感器，直接用于生长素、罗红霉素、维生素C、苯二酚同分异构体、有机磷、葡萄糖、过氧化氢等的电化学检测，具有检测效果好、响应时间短、耐水性好、线性范围宽、灵敏度高、检测限低、抗干扰性强、稳定性好等特点。
图I为PEDOT: PSS复合电极在离子液中的二次电化学掺杂的循环伏安图。图2 PEDOT: PSS复合修饰电极的水稳定性的循环伏安图。
具体实施例方式实施例I
一种PEDOT =PSS复合修饰电极的制备方法，包括以下步骤
1、PEDOT:PSS-Nafion混合液的制备将ImL质量分数I. 3%的PEDOT: PSS水分散液搅拌48小时，再加入IOML质量分数5% Nafion溶液超声混合均匀，得到PEDOT: PSS-Nafion混合液；
2、PEDOT:PSS-Nafion复合电极的制备将PEDOT: PSS-Nafion混合液滴涂在电极表面上，自然风干，得到PEDOT: PSS-Nafion复合电极；
3、PEDOT:PSS复合修饰电极的制备将制备的PEDOT =PSS-Nafion复合电极在疏水离子液I-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐或I-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐中，采用常规三电极体系进行循环伏安扫描，用二次蒸馏水洗涤电极，自然风干后制得PEDOT =PSS-Nafion复合修饰电极。上述制备的PEDOT =PSS-Nafion复合修饰电极可直接用于生长素，罗红霉素等的检测。实施例2
与实施例I步骤相同，不同之处在于步骤I中，PEDOT: PSS-Nafion混合液的制备过程中，先将ImL质量分数I. 3%的PEDOT =PSS与0. 835%单臂碳钠米管分散液按体积比I: I混合或与4 %多臂碳钠米管分散液按体积比5:1混合搅拌48小时，再加入IOML质量分数5% Nafion溶液超声混合均匀，得到PEDOT: PSS-Nafion混合液。该方法制备的PEDOT :PSS-Nafion复合修饰电极，可用于维生素C，苯二酚同分异构体，过氧化氢等的检测。实施例3
与实施例I步骤相同，不同之处在于步骤I中，PEDOT: PSS-Nafion混合液的制备过程中，先将ImL质量分数I. 3%的PEDOT =PSS与8 mM金属纳米颗粒(如15纳米的纳米金颗粒)IOML分散混合搅拌48小时，再加入IOML质量分数5% Nafion溶液超声混合均匀，得到PEDOT: PSS-Nafion混合液。该方法制备的PEDOT :PSS_Nafion复合修饰电极，可用于苯二酚同分异构体，生长素，罗红霉素等的检测。实施例4
在实施例1、2或3的基础上，将0. 3 g L—1酶液5 ML滴涂在制备出的PEDOT:PSS复合修饰电极表面，待干燥后再将5% Nafion溶液5 ML滴涂在含酶的PEDOT:PSS复合修饰电极表面，自然干燥后得到高性能的PED0T:P SS生物传感复合修饰电极。制备的电极可用于维生素C，有机磷，葡萄糖、过氧化氢等的电化学检测。
权利要求
1.一种PEDOT PSS复合修饰电极的制备方法，其特征在于它包括以下步骤 (1)、PEDOT:PSS-Nafion混合液的制备将ImL质量分数I. 3%的PEDOT: PSS水分散液搅拌48小时，再加入IOML质量分数5% Nafion溶液超声混合均匀，得到PEDOT: PSS-Nafion混合液； (2)、PEDOT:PSS-Nafion复合电极的制备将PEDOT: PSS-Nafion混合液滴涂在电极表面上，自然风干，得到PEDOT: PSS-Nafion复合电极； (3)、PEDOT:PSS复合修饰电极的制备将制备的PEDOT =PSS-Nafion复合电极在疏水离子液I- 丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐或I-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐中，采用常规三电极体系进行循环伏安扫描，用二次蒸馏水洗涤电极，自然风干后制得PEDOT =PSS-Nafion复合修饰电极。
2.—种PEDOT =PSS复合修饰电极的制备方法，其特征在于它包括以下步骤 (1)、PEDOT:PSS-Nafion混合液的制备将ImL质量分数I. 3%的PEDOT: PSS水分散液与0. 835%单臂碳钠米管分散液按体积比I: I混合，或与4 %多臂碳钠米管分散液按体积比5:1混合，或与8 mM金属纳米颗粒IOML分散混合搅拌48小时，再加入IOML质量分数5% Nafion溶液超声混合均匀，得到PEDOT: PSS-Nafion混合液； (2)、PEDOT:PSS-Nafion复合电极的制备将PEDOT: PSS-Nafion混合液滴涂在电极表面上，自然风干，得到PEDOT: PSS-Nafion复合电极； (3)、PEDOT:PSS复合修饰电极的制备将制备的PEDOT =PSS-Nafion复合电极在疏水离子液I- 丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐或I- 丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐中，采用常规三电极体系进行循环伏安扫描，用二次蒸馏水洗涤电极，自然风干后制得PEDOT =PSS-Nafion复合修饰电极。
全文摘要
一种PEDOTPSS复合修饰电极的制备方法是PEDOTPSS水分散液和Nafion为原料,混合均匀后直接滴涂在复合修饰电极表面，并在常规三电极体系中，用疏水离子液进行二次电化学掺杂，得到高耐水性和导电性的PEDOT:PSS复合修饰电极。本发明方法制备的PEDOTPSS复合修饰电极充分结合了PEDOTPSS水分散液的成膜性,Nafion的粘附特性、生物兼容性和抗干扰特性，离子液的高导电性和疏水性，纳米材料的电化学催化特性，可用于电化学生物/化学传感器，直接用于生长素、罗红霉素、维生素C、苯二酚同分异构体、有机磷、葡萄糖、过氧化氢等的电化学检测，具有检测效果好、响应时间短、耐水性好、线性范围宽、灵敏度高、抗干扰性强、稳定性好等特点。
文档编号G01N27/30GK102621206SQ201210115258
公开日2012年8月1日 申请日期2012年4月19日 优先权日2012年4月19日
发明者姚媛媛, 张鸥, 张龙, 徐景坤, 文阳平 申请人:江西科技师范学院
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