基本信息
- 项目名称：
- 导电聚吡咯纳米复合材料的制备
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 首先制备聚吡咯基纳米复合材料，研究聚吡咯基纳米复合材料的电化学性质，主要采用电化学循环伏安法 (CV) 和交流阻抗 (EIS) 分析和比较在DNA固定/杂交前后PPpy/G和PPpy的电化学活性变化，以期探索出能够固定DNA的超敏感薄膜。
- 详细介绍：
- 因为纳米相与聚吡咯间通过化学或物理作用在纳米水平上复合，无机相和聚吡咯之间会产生非常强的界面相互作用，从而使聚吡咯的性能得到很大的提高，聚吡咯基纳米复合材料已被广泛应用于生物传感器、电极材料、功能分子膜等。本课题旨在研究能够用作生物分子吸附或固定敏感膜的聚吡咯基纳米复合材料的基本性质和基础应用。首先，选用具有二维原子晶体结构的石墨烯做无机纳米粒子。鉴于原子力显微镜和电化学循环伏安法的结果分析比较选出优良的石墨烯分散剂乙二醇。然后采用等离子体增强化学气相沉积法 (PECVD) 在旋涂有石墨烯的硅片上沉积上聚吡咯膜制得聚吡咯石墨烯复合材料 (PPpy/G)。在研究了PPpy/G和PPpy的化学结构，石墨烯表面形貌的基础上，主要采用电化学循环伏安法 (CV) 和交流阻抗 (EIS) 分析和比较在DNA固定/杂交前后PPpy/G和PPpy的电化学活性变化，以期探索出能够固定DNA的超敏感薄膜。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 因为纳米相与聚吡咯间通过化学或物理作用在纳米水平上复合，无机相和聚吡咯之间会产生非常强的界面相互作用，从而使聚吡咯的性能得到很大的提高，聚吡咯基纳米复合材料已被广泛应用于生物传感器、电极材料、功能分子膜等。本课题旨在研究能够用作生物分子吸附或固定敏感膜的聚吡咯基纳米复合材料的基本性质和基础应用。
科学性、先进性及独特之处
- 目前，用于聚吡咯改性的无机材料主要有氧化物、碳纳米管等。本实验采用导电性良好的石墨烯无机纳米粒子与聚吡咯组成复合材料，以纳米复合材料构筑仿生膜，既有利于生物分子活性的保持，又有利于发挥纳米材料和生物分子相互作用过程中电子传递响应快、检测灵敏度高的优势，因此，复合纳米材料相对单纯的纳米材料可能更适合生物传感器和生物芯片的制作。
应用价值和现实意义
- 无机相和聚合物间会产生非常强的界面相互作用，从而使聚合物的性能得到很大的提高，且表现出许多不同于一般宏观复合材料的力学、电学、光学等性能。这不仅为聚合物改性开辟了一个新的领域，同时也为设计和开发高性能多功能聚合物基有机无机纳米复合材料提供了新的途径。
学术论文摘要
- 因为纳米相与聚吡咯间通过化学或物理作用在纳米水平上复合，无机相和聚吡咯之间会产生非常强的界面相互作用，从而使聚吡咯的性能得到很大的提高，聚吡咯基纳米复合材料已被广泛应用于生物传感器、电极材料、功能分子膜等。本课题旨在研究能够用作生物分子吸附或固定敏感膜的聚吡咯基纳米复合材料的基本性质和基础应用。首先，选用具有二维原子晶体结构的石墨烯做无机纳米粒子。鉴于原子力显微镜和电化学循环伏安法的结果分析比较选出优良的石墨烯分散剂乙二醇。然后采用等离子体增强化学气相沉积法（PECVD）在旋涂有石墨烯的硅片上沉积上聚吡咯膜制得聚吡咯石墨烯复合材料（PPpy/G）。在研究了PPpy/G和PPpy的化学结构，石墨烯表面形貌的基础上，主要采用电化学循环伏安法（CV）和交流阻抗(EIS)分析和比较在DNA固定/杂交前后PPpy/G和PPpy的电化学活性变化，以期探索出能够固定DNA的超敏感薄膜
获奖情况
- 科技文化艺术节校级奖励
鉴定结果
- 没鉴定
参考文献
- 1.张治红，梁平，闫福丰，赵瑞，梁燕，闫立军，郑先君.聚丙烯酰吡咯作为蛋白质吸附材料的研究.化学学报[J]. 2009 17: 2019 - 2024 2.张治红，梁燕，闫福丰，闫立军，豆君，李彦山，王力臻，郑先君，无标记DNA在氨基改性导电聚吡咯表面的固定/杂交，化学学报[J]. 2010, 9: 833 - 838. 3.闫福丰，闫立军，王要丽，张治红，偶氮苯聚合物膜的光学性能和应用研究,工程塑料应用[J]. 2010, 38: 4-7 4.张治红，梁平，闫福丰，赵瑞，梁燕，闫立军，郑先君. 聚丙烯酰吡咯作为蛋白质吸附材料的研究，化学学报[J]. 2009，67: 2019 – 2024.
同类课题研究水平概述
- 采用导电性良好的石墨烯无机纳米粒子与聚吡咯组成复合材料，以纳米复合材料构筑仿生膜，既有利于生物分子活性的保持，又有利于发挥纳米材料和生物分子相互作用过程中电子传递响应快、检测灵敏度高的优势，国内对这一方面鲜有研究
