[发明专利]聚吡咯纳米线及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种纳米线及制备方法和用途，尤其是一种聚吡咯纳米线及其制备方法和用途。

背景技术

铁是最重要的金属元素之一，占世界金属生产工业的95％。它是工业和机械生产中不可缺少的原材料。除此之外，铁也是人体新陈代谢过程所必需的，在人体对氧的吸收代谢、药物代谢、三磷酸腺甙生产和DNA合成等过程中发挥着重要的作用。人体铁含量的减少可导致贫血；然而，体内铁的过多贮存将会引起多种疾病，如肝脏和心脏疾病、糖尿病、某些肿瘤等。肝脏是铁储存的主要部位，铁过量也常累及肝脏，成为铁过多诱导损伤的主要靶器官；肝脏铁过量将会导致肝纤维化甚至肝硬化，以及肝细胞瘤。另外，铁过量与心脏疾病关系的探讨，也已有很多报道；普遍认为，铁通过催化自由基的生成、促进脂蛋白的脂质和蛋白质部分的过氧化反应、形成氧化低密度脂蛋白等作用，参与动脉粥样硬化的形成。铁过多诱导的脂质过氧化反应的增强，导致机体氧化和抗氧化系统的失衡，直接损伤DNA，诱发突变，与肝、结肠、直肠、肺、食管、膀胱等多种器官的肿瘤有关。因此，对食品、环境中铁含量的快速检测和治理尤为重要。

高分子材料因普遍具有许多金属和无机材料所无法取代的优点而获得了迅速的发展，然而，目前已广泛应用的还只是寻常条件下使用的高分子物质，即所谓的通用高分子，它们有着机械强度和刚性差、耐热性低等缺陷。因此，人们为了得到更高性能和更佳功能的新型高分子材料，做了一些尝试和努力，如在2006年7月5日公开的中国发明专利说明书CN1262575C中提及的一种“导电聚吡咯纳米线的制备方法”。它是先在中性或酸性水溶液中，依次加入季铵型阳离子表面活性剂、吡咯单体，使吡咯单体完全溶解在表面活性剂水溶液中；再将反应体系的温度调节至-20～30℃后，加入氧化剂的中性或酸性水溶液，在-20～30℃条件下反应2～48小时，得到黑色不溶物即为导电聚吡咯纳米线。但是，无论是导电聚吡咯纳米线，还是其制备方法，都存在着不足之处，首先，导电聚吡咯纳米线只是一种具有导电性能的高分子材料，其仅能用于导电，而不能作为他用，尤其是不能用于对生物体环境中的三价铁离子(Fe³⁺)的快速痕量检测；其次，制备方法不能制得对三价铁离子进行快速痕量检测的聚吡咯纳米线。

发明内容

本发明要解决的技术问题为克服现有技术中的不足之处，提供一种可对三价铁离子进行快速痕量检测的聚吡咯纳米线。

本发明要解决的另一个技术问题为提供一种上述聚吡咯纳米线的制备方法。

本发明要解决的还有一个技术问题为提供一种上述聚吡咯纳米线的用途。

为解决本发明的技术问题，所采用的技术方案为：聚吡咯纳米线包括聚吡咯，特别是，

所述聚吡咯为线状，所述线状聚吡咯外修饰有2-胍啶苯并咪唑(GBI)；

所述其外修饰有2-胍啶苯并咪唑的聚吡咯的线直径为25～35nm、线长为10～80μm。

为解决本发明的另一个技术问题，所采用的另一个技术方案为：上述聚吡咯纳米线的制备方法包括使用二次阳极氧化法获得孔直径为25～35nm、板厚为10～80μm、孔密度为10⁹～10¹¹/cm²的通孔氧化铝模板，特别是完成步骤如下：

步骤1，先于通孔氧化铝模板的一面蒸镀金膜，再将一面覆有金膜的氧化铝模板置于浓度为10^-3～10^-5mol/L的2-胍啶苯并咪唑的乙醇溶液中浸泡至少2h后，使用乙醇清洗掉氧化铝模板表面的2-胍啶苯并咪唑，得到其孔内壁上覆有2-胍啶苯并咪唑的氧化铝模板；

步骤2，先将一面覆有金膜、孔内壁上覆有2-胍啶苯并咪唑的氧化铝模板置于浓度为0.15～0.25mo l/L的吡咯乙醇水溶液中，以其为阳极、石墨为阴极，于直流电压为0.8～1.2V下电沉积2～8h，得到一面覆有金膜、孔中置有聚吡咯与2-胍啶苯并咪唑的氧化铝模板，再使用物理方法去除氧化铝模板一面覆有的金膜后，将其置于磷酸溶液中腐蚀掉氧化铝模板，制得聚吡咯纳米线。