[发明专利]一种聚丙烯酰胺导电分子印迹膜及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种聚丙烯酰胺导电分子印迹膜及其制备方法和应用。本发明先利用电聚合方式使丙烯酰胺、模板分子和导电组分在原位共同聚合，形成聚丙烯酰胺膜，再利用电化学洗脱的方式除去膜内的模板分子，从而得到高电导率且具有分子印迹功能的丙烯酰胺聚合物膜。本发明的制备方法，具有原位聚合、简便和快速的特点。另外，该导电水凝胶分子印迹膜因其亲水性、低阻抗以及特殊的分子印迹功能，可将其应用于某些特定分子，如胭脂红分子含量的检测。利用这种分子印迹膜对胭脂红分子进行定量检测的方法具有高灵敏度和高重现性的优点。

技术领域

本发明公开了一种聚丙烯酰胺导电水分子印迹膜及其制备方法和应用，属于膜材料和电化学传感器技术领域。

背景技术

分子印迹技术是近年发展起来的一门结合高分子化学、材料科学、化学工程及生物化学的交叉学科技术。它利用分子印迹聚合物模拟酶-底物或抗体-抗原之间的相互作用，对印迹分子也称模板分子进行专一识别。由于它的这种选择性识别作用，在吸附、分离、催化和目标物检测等领域具有广泛的应用前景，从而引起了人们的极大关注^[1-4]。然而常规的聚合物能带间隙很宽、室温下反键轨道上基本不存在电子，导致导电性很低，属于绝缘体，难以运用于电化学检测。为了解决这一问题，通常采用向聚合物内掺杂石墨烯、纳米金和纳米银等高导电性组分。这些方法虽然能有效的提高聚合物的导电能力，但是合成工艺繁琐、成本昂贵、不能大规模工业化生产，故而应用价值不高。

参考文献：

[1]Ashley,J.,Shahbazi,M.A.,Kant,K.,Chidambara,V.A.,Wolff,A.,Bang,D.D.,Sun,Y.,2017.Biosens.Bioelectron.91,606–615.

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发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种聚丙烯酰胺导电分子印迹膜及其制备方法和应用。本发明将导电水凝胶技术与分子印迹技术相结合，合成出一种即具有分子印迹功能，又具有高导电性特点的聚合物膜。以克服现有分子印迹膜技术中电导率不高以及选择性低的缺陷。该膜还具有制备简单、操作易行和成本低廉等特性。本发明将上述聚丙烯酰胺导电分子印迹膜运用于胭脂红分子的检测中，提供一种能够定量检测胭脂红的方法，该方法具有高灵敏度、高精密度、高准确度、高回收率和高重现性的优点。

本发明中，分子印迹膜是具有分子印迹和低阻抗两个特点的聚合物膜。其制备方法即利用电聚合方式使丙烯酰胺、模板分子(胭脂红)和导电组分(多巴胺DA、植酸PA)在原位共同聚合，形成聚丙烯酰胺膜，再利用电化学洗脱的方式除去膜内的模板分子，从而得到高电导率且具有分子印迹功能的丙烯酰胺聚合物膜。

本发明的技术方案具体介绍如下。

一种聚丙烯酰胺导电分子印迹膜的制备方法，具体步骤如下，具体步骤如下：

(1)将丙烯酰胺、N,N-甲叉双丙烯酰胺、过硫酸钾和硝酸钾按比例混合，搅拌均匀后，得到混合液A；将模板分子、多巴胺DA和植酸PA按比例混合，搅拌均匀后，得到混合液B；将混合液A和混合液B混合后在超声条件预反应后得到聚合液；