聚(3-己基)噻吩薄膜中电荷传导的研究

对两种具有相同化学结构的聚(3-己基)噻吩膜进行了电荷传导研究以检验膜的结构对载流子迁移率的影响. 一种膜是由3-己基噻吩单体经电化学合成直接制备的膜(原位生长膜); 另一种膜是将原位生长膜溶于三氯甲烷后重新滴涂而成的(滴涂膜). 研究表明, 虽然两种膜的制备方法不一样, 但在最低(0.02%)和较高(20%～30%)掺杂率下两膜中的载流子迁移率相一致; 然而在中等掺杂率区域, 两膜中的载流子迁移率明显不同. 对于原位生长膜, 载流子迁移率在低掺杂区域几乎保持不变, 当掺杂率大于1%后开始上升; 而在滴涂膜中, 随着掺杂率的增加, 迁移率先下降然后迅速升高. 上述两种迁移率变化特征分别与以前研究中观察到的电化学合成高分子膜和化学合成高分子旋涂或滴涂膜中迁移率的变化特征相一致, 表明了迁移率随掺杂率变化特征的改变是由膜的结构变化而引起的     

一系列单硅烷-寡聚噻吩共聚高分子膜中电荷载流子及其迁移率的研究

研究了一系列由单硅烷和寡聚噻吩组成的共聚高分子膜在较宽掺杂电位范围内的光谱电化学变化规律. 用PSnT表示这一系列共聚高分子, 其中n表示高分子链上寡聚噻吩单元中噻吩环的个数, n分别为5, 7, 8, 10和14. 结果表明在一定的掺杂电位范围内这些PSnT膜可以可逆地电致变色. PSnT膜的光谱电化学和循环伏安研究均表明在电化学掺杂过程中PSnT膜中的寡聚噻吩单元可被两步氧化. 第一步氧化生成极子, 极子可二聚形成p-dimers, 两者之间存在着平衡. 而第二步氧化生成双极子. 双极子不能稳定存在于PS5T和PS7T膜中, 但可稳定存在于其它具有更长寡聚噻吩单元的PSnT膜中. 结合PSnT膜在不同电位下的表观迁移率数据讨论了膜中各种载流子对表观迁移率的影响. 表明当掺杂电位低于两步氧化过程的平均电位Emean时, 膜中表观迁移率的增加主要是由于p-dimers的形成及数量增加所引起的. 随着寡聚噻吩共轭长度(n)的增加, p-dimers更易形成, 因此PSnT膜中载流子的表观迁移率在更低的掺杂电位下开始增加并具有更大的增幅.     

一系列单硅烷-寡聚噻吩共聚高分子膜中电荷传导研究

研究了一系列由单硅烷和寡聚噻吩组成的共聚高分子膜(PSnT, n表示寡聚噻吩单元中噻吩环的个数)在较宽掺杂率范围内载流子的迁移率变化规律. 结果表明, 掺杂率极低(<0.2%)时各膜中的载流子迁移率接近, 几乎不受n的影响; 随着膜的掺杂率的增加, 各PSnT膜中的迁移率相继增大, n增大, 迁移率在更低的掺杂率处开始增大, 其增幅随着n的增加而增大. PS14T迁移率的增幅超过4个数量级, 已与电化学合成的聚噻吩膜中观察到的迁移率增幅相当, 表明此共聚物中的π-共轭长度已足以再现聚噻吩传导性能.     

基于Cu-TPA的电化学生物传感器对黄曲霉毒素B1的检测

利用对苯二甲酸铜(Cu-TPA)能产生强的电化学信号设计了一种灵敏的电化学生物传感器, 并将其用于测定黄曲霉毒素B1(AFB1). 信号探针中的Cu-TPA含有可产生电化学信号的Cu(Ⅱ), 当加入一定量的AFB1后, AFB1与探针中特定的适配体结合, 使信号探针脱落, 电化学信号降低. 根据电化学信号值的变化实现了对AFB1的检测. 在最佳条件下, 该传感器的检出限为4.2×10 ^-6 ng/mL(S/N=3), 线性范围为10 ^-5~10 ng/mL. 将该传感器用于啤酒中AFB1的检测, 回收率为95%~106%.