一种聚二氧乙烯噻吩复合膜的制备方法及应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及电化学传感器，尤其是涉及用牛血清蛋白(BSA)增强聚二氧乙烯噻吩(PED0T)膜稳定性的一种聚二氧乙烯噻吩复合膜的制备方法及应用。
【背景技术】
[0002]PED0T分子结构简单、能隙小、电导率高，适合作为电化学传感器的高分子膜修饰在电极基质(如Pt、Au等)上。由于Pt为亲水性，而PED0T为疏水性，使得聚合在Pt表面的PED0T膜亲和性不够好，使用过程中，PED0T膜易于从Pt表面剥离甚至脱落，影响工作电极的稳定性，不利于实验的进行，因此有必要找到一种简便的方法，用于增强ΡΗ)0Τ膜的稳定性，同时维持ΡΗ)0Τ膜良好的导电性。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种价格低廉的掺杂剂BSA并用于改善PED0T膜稳定性，改善后的PEDOT(BSA)复合膜能被使用数十次，可用于体系中目标产物检测的一种聚二氧乙烯噻吩复合膜的制备方法及应用。
[0004]所述一种聚二氧乙烯噻吩复合膜的制备方法，包括以下步骤:
[0005](1)分别配制二氧乙烯噻吩(ED0T)溶液和BSA溶液；
[0006](2)将步骤⑴配制的二氧乙烯噻吩(ED0T)溶液与步骤⑴配制的BSA溶液混合，得混合液；
[0007](3)以Pt电极为工作电极及对电极，Ag/AgCl为辅助电极，使用CHI621B电化学工作站，在步骤(2)得到的混合液中进行电化学扫描，得到聚二氧乙烯噻吩复合膜，SPPEDOT (BSA)复合膜，得到的电极标记为PEDOT (BSA) /Pt。
[0008]在步骤(1)中，所述配制二氧乙烯噻吩(ED0T)溶液可配制摩尔浓度为0.01M的二氧乙烯噻吩(ED0T)溶液，所述二氧乙烯噻吩(ED0T)溶液中含有摩尔浓度为0.1M的高氯酸锂(LiC104);所述二氧乙烯噻吩(ED0T)溶液常温避光保存，持续搅拌；所述配制BSA溶液可配制质量比为7.0mg/ml的BSA溶液，4°C冰箱保存。
[0009]在步骤⑵中，所述二氧乙烯噻吩(ED0T)溶液与BSA溶液的体积比可为6: 1，所述混合液的最终BSA的质量浓度可为1.0mg/ml ο
[0010]在步骤(3)中，所述Pt电极的规格可为Φ0.6mmX 15mm，所述辅助电极可采用Ag/AgCl (3M NaCl)为辅助电极；所述电化学扫描的扫描电位可为0?IV，扫描速率可为0.01V/s，扫描圈数可为5圈，操作温度可为25°C，工作电极上聚合长度可为1cm。
[0011]所制备的聚二氧乙烯噻吩复合膜即PEDOT(BSA)复合膜可在制备电极材料中应用，所述电极材料包括但不限于铂丝电极、碳纸电极、Au电极等。
[0012]在使用PED0T/Pt电极进行实验的过程中，发现聚合在Pt表面的PED0T膜经常有皲裂甚至脱落的现象，这可能是因为ΡΗ)0Τ膜在Pt上的附着情况不好，导致PED0T随着时间及扫描作用慢慢从Pt上脱落。
[0013]在常规生物测定程序中，BSA经常被用来作为一种阻滞剂，通过非特异性结合能力来占据固定表面的空隙。为了增强PED0T膜在Pt电极上的稳定性，本发明在用电化学法聚合PED0T膜时，向ED0T单体溶液中添加1.0mg/ml的牛血清蛋白(BSA)，观察BSA对PED0T膜稳定性的影响。
【附图说明】
[0014]图1为PEDOT/Pt与PEDOT (BSA)/Pt电极在铁氰化钾溶液中导电度的比较。在图1 中，曲线(a)为 PEDOT/Pt，曲线(b)为 PEDOT (BSA)/Pt。
[0015]图2铂电极上PED0T膜与PEDOT (BSA)膜稳定性比较。在图2中，(a)为PED0T膜，(b)为 PEDOT (BSA)膜。
[0016]图3 BSA粉末以及铂板表面PED0T、PED0T(BSA)膜的红外光谱图。在图3中，曲线
(a)为BSA，曲线(b)为 PED0T，曲线(c)为 PEDOT (BSA)。
[0017]图4碳纸上PED0T膜与PEDOT(BSA)膜稳定性比较。在图4中，(a)为PED0T膜，
(b)为PEDOT (BSA)膜。
【具体实施方式】
[0018]为了更清楚地说明本发明，以下实施例将结合附图对本发明做详细的说明。
[0019]实施例1
[0020]1)将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，使用封口膜盖住比色槽口并混匀。
[0022]3)将取出的Pt片浸泡在配制好的B1-Rad Protein Assay溶液中，25°C下静置5min，并与空白样品进行比对。
[0023]结果表明，溶液颜色明显变蓝，说明了 BSA在Pt电极表面具有良好的亲和性，可以作为改善ΡΗ)0Τ在Pt表面亲和力的添加物。
[0024]实施例2
[0025]1)取0.01M的ED0T溶液6ml，与1ml的7mg/ml的BSA溶液充分混合，使得最终BSA的浓度为1.0mg/ml，混合液标记为A ；
[0026]2)取0.01M的ED0T溶液6ml，与1ml的去离子水充分混合，使得混合液中Η)0Τ浓度与步骤1)中相同，混合液标记为Β;
[0027]3)分别以 PEDOT/Pt 以及 PEDOT (BSA) /Pt 为工作电极，Pt 为对电极，Ag/AgCl (3MNaCl)为辅助电极，用0.01i^^K3[Fe(CN)6]溶液检测不同电极的响应电流大小，并作比较。
[0028]PED0T膜的导电度影响着电化学传感器响应电流的大小，因此有必要探究BSA的添加对PED0T膜导电度的影响。从图1中可以看出，牛血清蛋白添加以后，与PEDOT/Pt电极的导电度相比，PED0T(BSA)/Pt电极的导电度略微降低，但依然很高。
[0029]实施例3
[0030]1)利用实施例1中的步骤和方法获得PEDOT/Pt以及PEDOT (BSA) /Pt两只电极；
[0031]2)以PEDOT/Pt为工作电极，Pt为对电极，Ag/AgCl(3M NaCl)为辅助电极，对1.0mM的过氧化氢溶液进行扫描，扫描圈数10圈，扫描电压-0.2?0.8V，扫描速度50mV ;反复扫描5次；
[0032]3)再以PEDOT (BSA) /Pt为工作电极，Pt为对电极，Ag/AgCl (3M NaCl)为辅助电极，对1.0mM的过氧化氢溶液进行扫描，扫描圈数10圈，扫描电压-0.2?0.8V，扫描速度50mV ;反复扫描20次；
[0033]4)将步骤2)与3)中使用过的电极用去离子水充分冲洗，然后置于干燥箱中除氧保存，使其充分干燥；
[0034]5)将步骤4)中两只电极用SEM在X100的放大倍数下进行观察，得到电极表面形
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[0035]得到结果如图2所示。
[0036]由于Pt电极表面比较亲水，而ED0T的低聚物和PED0T在水溶液中则是相当疏水，这使得ΡΗ)0Τ膜不能够稳定地附