刷状结构聚苯胺用于SEGFET-pH敏感膜的研究

为提高栅极硅晶片与聚合物敏感膜间粘附力,采用表面接枝聚合法,利用γ-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)修饰羟基化的硅晶片,将聚苯胺(PANI)以化学键的方式偶联在修饰后的Si-APTES表面,形成平面型刷状结构Si-APTES-PANI。同时设计了基于SEGFET-p H传感器装置,将制备的刷状结构PANI用于分离式扩展栅上的p H敏感膜,结果表明:PANI在p H 1~8范围内具有良好的能斯特响应,灵敏度达58.1 m V/p H,相关系数达到0.99,在p H=7条件下响应时间缩短至2.5 min左右。该p H敏感膜灵敏度高、稳定性好、机械性能好,可用于p H传感器和基于FET的生物传感器。

电化学制备聚合物膜用于pH传感的研究

苯胺单体和吡咯单体分别溶解在1 mol/L的稀硫酸溶液中,采用循环伏安法,在电化学工作站三电极体系中的工作电极上电聚合制备出掺杂有SO2-4离子的聚苯胺和聚吡咯薄膜。通过优化单体物质的量、扫描速率和扫描圈数等条件制备出对pH值呈现灵敏度最高的薄膜。使用傅里叶转换红外光谱分析仪(FTIR)、扫描电镜(SEM)对薄膜的结构和形貌进行表征和分析。聚苯胺和聚吡咯薄膜作为基于FET装置中分离式扩展栅上的pH敏感膜在pH为2~10标准缓冲液中呈现出的最高灵敏度分别为51.05 m V/pH、47.15 m V/pH,并具有良好的线性关系(R_2=0.99)以及较小的滞后电压(6 m V、2 m V)和较短的响应时间(6 min、5 min)。结果表明:容易制备的聚苯胺和聚吡咯薄膜加以修饰可用于pH传感,并且可以结合生物分子应用于基于FET的生物传感器。

刷状结构冠醚用于SEGFET-pK敏感膜的研究

为了提高栅极硅晶片与聚合物敏感膜间粘附力,实现对血清钾的快速准确测定,采用表面接枝聚合法,利用γ-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)修饰羟基化的硅晶片,再经琥珀酸酐羧基化处理后,将二苯并-18-冠醚-6(DB18C6)以化学键的方式偶联在修饰后的Si-APTES表面,形成平面型刷状结构Si-APTES-DB18C6。同时设计了基于SEGFET的K+传感器装置,将制备的刷状结构冠醚用于分离式扩展栅上的K+敏感膜。结果表明:该敏感膜在pK 2~3范围内具有良好的Nernst响应,灵敏度达58.9 mV/pK,相关系数达0.99以上,其响应时间约为2.5 min。该K^+敏感膜由于灵敏度高、稳定性好、机械性能好等优势,可用于钾离子传感器和基于FET的生物传感器。