[發明專利]一種固態電化學發光傳感器的制備方法

有效

• 申請號: 201610489344.2
• 申請日: 2016-06-27
• 公開（公告）號: CN105911122B
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 許元紅;劉敬權;陳濤
• 申請（專利權）人: 青島大學
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30;G01N21/76
• 代理公司: 青島高曉專利事務所(普通合伙)37104
• 代理人: 張世功

技術領域：

本發明屬于光引發可逆加成斷裂鏈轉移(RAFT)聚合和電化學發光傳感器制備領域，涉及一種制備化學傳感器的方法，特別是涉及一種利用三聯吡啶釕[Ru(bpy)₃²⁺]光引發RAFT聚合得到的聚苯乙烯磺酸鈉(PSS)和殘留光引發劑[Ru(bpy)₃²⁺]共同修飾電極以制備固態電化學發光傳感器的方法。

背景技術：

目前，由于光引發反應條件溫和，并且能夠用來修飾高溫易變性的蛋白質例如酶一類的生物材料，因此光引發越來越受到人們的關注，已被廣泛應用于化工等領域。然而，由于在光引發反應中，可引發光聚合的波長范圍比較窄，光引發劑引發效率低和光引發劑對環境的污染等問題，使它們的發展受到了限制。近年來，三聯吡啶釕[Ru(bpy)₃²⁺]作為一種新型低毒環保型光引發劑，引發可逆加成斷裂鏈轉移(RAFT)聚合受到了科研工作者的關注，然而由于[Ru(bpy)₃²⁺]與聚合物之間的吸附作用(比如[Ru(bpy)₃²⁺]與帶負電聚合物之間的靜電吸附作用)使得其在反應完成后很難從聚合物中除去，這一問題使該光引發劑一直沒有得到廣泛的應用。所以合理利用[Ru(bpy)₃²⁺]與聚合物吸附而不易從聚合物中除去這一點對拓展光引發RAFT聚合具有重要意義。

以[Ru(bpy)₃²⁺]為探針的電化學發光體系具有易操作、極高的檢測靈敏度、較低的信噪比等優點，這一體系近些年來在分析檢測領域受到廣泛的關注和研究。可被應用藥物分析、環境分析、疾病診斷等諸多領域。另外，基于[Ru(bpy)₃²⁺]電化學反應循環可以的特點，可以常通過層層組裝、靜電吸附、物理包埋等各種技術將[Ru(bpy)₃²⁺]固定在電極表面建立固態電化學發光傳感器，該類傳感器的建立具有節省試劑、簡化裝置等特點，在建立該固態電化學發光傳感器的過程中，可借助許多石墨烯、碳納米管和聚苯乙烯磺酸鈉(PSS)等這些新材料用以提高電極上[Ru(bpy)₃²⁺]的吸附量、電極的穩定性和電導率等，從而提高傳感器的靈敏度和檢測效果。其中，帶負電的聚合物PSS可以通過與[Ru(bpy)₃²⁺]之間的靜電吸附作用，有效提高[Ru(bpy)₃²⁺]在電極上的吸附量，增加所制備電極的穩定性。所以是一種非常有效的用于制備[Ru(bpy)₃²⁺]固態電化學發光電極的有效材料，需要大力發展并進一步拓展應用。申請號為201410185102.5的中國發明專利中公開了一種固態電化學發光傳感器的制備方法，制備摻雜有釕配合物的納米金-二氧化硅核殼型復合結構納米材料(Au@SiO₂-Ru)，將復合納米材料固定到玻碳電極的表面制得無試劑電化學發光傳感器，雖然該方法制備的傳感器的電化學發光試劑固定在電極上，可以重復使用，但是該制備方法對制備原料要求嚴格，制備工藝復雜，制備過程繁雜，難以規模化生產。因此尋求設計一種固態電化學發光傳感器的制備方法，該方法制備工藝過程簡單，效率高，制備的產品質量好，工作環境友好，極具市場前景。

發明內容：

本發明的目的在于克服現有技術存在的缺點，設計提供一種基于三聯吡啶釕光引發的RAFT聚合物和殘留光引發劑制備固態電化學發光傳感器的方法，合理利用[Ru(bpy)₃²⁺]作為光引發劑引發RAFT結合得到聚合物PSS，通過靜電吸附作用與PSS形成穩定的復合物，輔助以離子交換和π-π疊加作用方式，建立穩定高效地固態電化學發光傳感器。

為了實現上述目的，本發明涉及的制備固態電化學發光傳感器的具體工藝包括以下步驟：

1、利用三聯吡啶釕作為光引發劑引發RAFT聚合制備聚合物PSS：

(1)將47-60mg RAFT試劑(4-氰基-4-乙基三硫代戊酸，CETP)、2-6g pH中性條件下帶負電荷的單體(對苯乙烯磺酸鈉，SSS)和1-10mg三聯吡啶釕在50mL的容量瓶中用3-6mL水和4-8mL二氧六環進行溶解得試劑；