研究表明，聚合电压U在0至1.6 V之间，聚合步骤数为22，三聚氰胺基体浓度（MEL）为4 mmol / L，单体浓度甲基丙烯酸（MAA）为10 mmol / L和邻苯成膜剂。二胺浓度（o-PD）为18 mmol / L的条件下，使用pH值为8.0的BR缓冲溶液作为溶剂和电解质，分子印迹的薄膜直接修饰在传感器的电极上石英晶体微天平（QCM）通过电聚合方法。MEL目标分子具有良好的频率表征效果，频率偏移值为59Hz。据相同的三个修饰电极的频率表征的修饰，电极对靶分子的识别和表征非常不稳定。与手动进样方法，较大的环境噪声和电极本身密切相关，很难为目标分子建立标准曲线（r = 0.966）进行定量分析准确。英微量天平（QCM）是一种使用石英晶体作为换能器并利用石英晶体的压电效应将待测物质的质量信号转换成频率信号输出的仪器。量检测，浓度等。
测量精度可以达到纳克级，并且具有结构简单，分辨率高，灵敏度高，特异性好和实时在线监测的优点[1] 。被广泛应用于物理，生物学，化学和医学等各个领域[2]。-3]。是，石英晶体微量天平和分子印刷技术的结合充分利用了石英晶体微量天平和分子印迹聚合物的特定和预定的识别优势，可以为开发新的高灵敏度传感器检测技术。前，用于修饰石英晶体微量天平的分子指纹技术主要包括相转化，电聚合和原位聚合。转化方法使用成膜剂将具有高的比识别能力和目标分子的高能力的预先制备的分子印迹聚合物（MIP）固定在表面。晶电极的金，可确保薄膜在靶材上的对准。分子具有特定的识别功能，制备方法简单。是，制膜技术要求很高，目前的研究已取得了出色的成果[4-9]。以在任何形状的金属表面上聚合电聚合分子指纹传感器膜以获得致密的聚合物膜，恒温阀芯可以通过诸如聚合物溶液浓度等参数来很好地控制膜的厚度。聚合过程中的电导率和电聚合循环数[10-13]。如，使用多巴胺作为功能单体和交联剂，以及过硫酸铵作为氧化剂，具有对软骨藻酸具有特定识别能力的分子指纹聚多巴胺膜为：在QCM晶体板的表面制备[14]。备印刷的纳米薄膜（iPPD）[15]和制备单糖荧光传感器[16]等。改电极后。位聚合过程[17-19]与电聚合相似，在该过程中，将预先准备好的聚合液添加到感应电极的表面，然后施加紫外线或分子间相互作用力。来引发薄膜的沉积，然后沉积模板。子和未反应的物质洗脱以得到由传感器修饰的相应电极。是，无论使用哪种技术，膜的均匀性和稳定性以及目标分子的精确和定量表征都需要进一步的研究。该实验中，将三聚氰胺（MEL）用作模型分子，将甲基丙烯酸（MAA）用作单体，将邻苯二胺（o-PD）用作成膜剂以制备三聚氰胺通过电聚合。
英晶体微天平传感器的薄膜研究了薄膜的频移特性，薄膜制备中的CV曲线和相应的频率变化曲线，以及薄膜的形成和识别机理。论了印刷胶片。实施新的高灵敏度MCL三聚氰胺检测技术提供基础数据并阐明检测和鉴定的原理。聚氰胺，甲基丙烯酸（纯度大于99.9％）美国Sigma-Aldrich公司；邻苯二胺成都格拉西亚化工科技有限公司；硼酸，乙酸，磷酸，分析纯氢氧化钠，氮气（≥99％）。HB 3120U超声波清洗机江苏汉邦科技有限公司； CHI440b石英石英微量天平（首个CHI125A滴定晶体电极，CHI127 EQCM电解槽，恒温阀芯CHI128 Ag / AgCl参比电极（用于EQCM），CHI129计数电极（用于EQCM））晨华仪器有限公司用Piranha溶液（30％H 2 O 2，70％H 2 SO 4）洗涤石英金电极的金表面。体操作：首先，将少量食人鱼溶液滴加到晶体电极的中心以覆盖金块（避免与弹簧线和金属线长期接触）。触和腐蚀的两点都贴上银浆），然后浸泡15分钟。
后用光滑的自制橡胶头轻轻擦拭电极表面10秒钟（不要太硬，并带有菱形边缘），然后用自来水冲洗乳液并擦干乳液表面。极使用耳球。环上述过程一次，然后逐滴添加食人鱼溶液15分钟，然后用软化水冲洗电极表面直至中性，然后用氮气干燥并放置在干燥器中放置3小时以上。备磷酸，硼酸和0.04 mol / L乙酸的混合溶液，然后用10摩尔NaOH溶液将缓冲溶液的pH值调节至8.0。/ L得到pH为8.0的BR缓冲溶液。备含有一定浓度的MEL，MAA，o-PD的BR缓冲液（pH 8.0）的混合溶液，用氮气密封5分钟，并在（16±1）°C密封3小时以上（不超过5小时）。了添加MEL，其余处理完全相同）。电极固定在洗涤并干燥的电解池中，吸出3.00ml聚合溶液，然后连接电解池进行CV电聚合。聚合的聚合溶液倒入电解池中，用少量的软化水洗涤电解池（不取下电极），然后加入约2 mL的甲醇-乙酸混合物（体积比为9：1）并浸泡10分钟以更换一次洗涤液。涤3次后，用大量的软化水冲洗电解池和电极，然后用氮气干燥并将其放在干燥器中过夜以表征它们。带有改性石英晶体传感器金电极的2.00 ml BR缓冲溶液（pH 8.0）添加到电解池中，并连接电解池以进行频移表征石英晶体微量天平。400s的频率偏移不超过2Hz时，添加100μLBR缓冲液（pH 8.0），然后在400 s的偏移不超过2 Hz之后，向其中添加100μL的20 mmol / L MEL缓冲液（pH 8.0）表征频移。到频率偏移稳定为止。20 mmol / L的MEL BR缓冲液储备液，用BR缓冲液制备4，8，12，16和20 mmol / L的标准工作溶液MEL。时，在相同条件下制备了五个修饰的石英电极，以表征具有相应浓度的工作溶液（该方法与1.3.4节中所述的方法相同）。
后绘制标准曲线，横轴为MEL浓度，y轴为频偏值。行测量三次表征结果，并将平均值取为整数，以±s表示。用正交实验助手3.1软件和Origin Lab Origin V8.0软件进行统计分析。用MEL作为基质，MAA作为单体，o-PD作为交联剂，成膜剂和BR缓冲液（pH 8.0）作为溶剂，将物料同时混合并溶解。一定比例前进，使材料在电聚合中相同。聚合溶液在温度条件下完全组装，并且通过电引发使o-PD彼此聚合，沉积在金箔和模板配合物的表面上，并添加单体。可能地固定以形成包含模板分子的印刷聚合物膜。后，通过高极性溶液从聚合物洗脱模板分子，以获得具有对靶分子具有特定识别位点的分子印迹聚合物膜。英晶体微量天平（QCM）可以测量质量（纳克）。适当的条件下，沉积在石英晶体上的质量变化与振动频率偏移之间存在简单的线性关系（Sauerbrey公式）[20]。公式中：fo是晶体的基本共振频率/ MHz； A是镀在晶体上的金的表面/ cm2; ρ是晶体的密度（2684 g / cm3）； μ是晶体的剪切系数（2.947×1010g）/（cm·s2））。
于此实验晶体（fo = 7.995 MHz，A = 0.196 cm2），每赫兹的频率变化等于1.34ng。此，厚度是QCM频率变化的决定因素，它可以引起器件厚度的变化，进而引起谐振频率的变化。c（o-PD）= 20 mmol / L，聚合电压1.6 V，扫描24段（12圈）。图1可以看出，通过CV扫描，在第一个循环（第一个循环的电压上升阶段）期间，随着电压的增加，峰值氧化峰电流出现在0.621 0.628V底数N = 1）。电压下降阶段（第二阶段为N = 2），当电压下降时，最大峰值氧化电流出现在0.259 V处。连续扫描过程中，随着扫描周期的进行，正氧化峰电流峰值消失，负氧化峰电流峰值继续减小，从而导致轻微的上升波动和下坡。以看出CV扫描曲线的特征：在伏安循环中，成膜剂o-PD在金电极表面（N = 1）迅速聚合，形成低电导率的薄膜，这会增加电极的电阻并降低电流。于膜的聚合和某些膜的过度氧化，峰值氧化电流略有波动，但成膜速率始终高于过度氧化率。应的频率响应曲线如图2所示。上至下，分别是CV扫描各段的频率响应曲线。图2中可以看出，随着聚合的进行，电极表面的响应频率继续降低，这表明电极的表面已经进行了连续聚合，并且电极的表面已经经历了连续的聚合。的厚度持续增加，使得电极的电导率相应降低并且电极的表面传感器膜被电聚合。图3可以看出，传感器薄膜的频率响应曲线表明，在加入背景溶液后，薄膜频率没有出现，而当样品溶液为加之，频率降低并最终达到平衡，表明传感器膜已识别出目标分子。过电聚合制备的修饰电极的频率响应在施加样品后600秒钟内缓慢变化，然后在1000年内频率漂移显着并最终达到平衡。过制备一定浓度的N 2 O 3来优化聚合电压（U），聚合阶段数（N），MAA单体浓度，o-PD成膜剂浓度和MEL基质浓度。合以选择最佳的电聚合石英晶体。量天平传感器膜状况。膜电聚合时，晶体电极的频率发生变化； b）电极对目标分子的响应频率发生变化。5至8是相同的。备了2 mmol / L MEL，6 mmol / L MAA和16 mmol / L o-PD的聚合溶液，用于印刷膜的制备和表征（CV聚合，第22段）。合电压的特性如图4所示。以看出，随着聚合电压的增加，晶体金电极的频率偏移在电聚合过程中增加，但标准偏差较大的厚度表示电极表面上的聚合物沉积膜较厚，但是膜的厚度不均匀。表征频率来看，当聚合电压在0至1.6 V之间时，薄膜对目标分子的响应最大，达到（75±8）Hz。备了mmol / L MEL，6 mmol / L MAA和16 mmol / L o-PD，并制备了按CV方法印刷的薄膜，并在0 1.6 V下进行了表征。合链段的数目在图5中示出。着聚合链段的数目的增加，在电聚合期间晶体电极的频移增加，并且沉积在聚合物表面上的聚合物膜越多。极很厚。表征频率来看，当聚合22个链段时，薄膜对目标分子的响应最大，达到（75±8）Hz。
备2 mmol / L MEL，16 mmol / L o的聚合物溶液-PD和MAA的浓度分别为0、4、6、8、10和12 mmol / L，并在22段（11圈）内进行0至1.6 V的扫描电聚合CV。后进行表征，单体单体的MAA浓度的选择和表征结果如图6所示。图中可以看出，随着单体浓度的增加，晶体电极在注入过程中的频率偏移。聚合波动。决于膜表征的频率，当MAA浓度为8 mmol / L时，膜对目标分子的响应最大，即（99±9）Hz。金晶体电极不是最重要的，其值相对较低（2213±195）Hz，这表明添加到基质中的不同单体量与成膜剂之间的相互作用会影响膜的结构和聚合，以及膜的厚度变化。备浓度为8、12、16、20和24 mmol / L的2 mmol / L，6 mmol / L MAA和o-PD的聚合物溶液，并进行22至11段的CV扫描电聚合（在0〜1.6V下进行11圈旋转后，进行表征，聚合溶液中MAA单体浓度的选择和表征结果如图7所示。PD为20 mmol / L，膜对目标分子的响应频率最大，即（103±15）Hz，此时，电聚合晶体对应的金电极的频偏为最大，对应于（2427±190）Hz。、1、2、3、4、5 mmol / L MEL，6 mmol / L MAA和16 mmol / L o-PD的聚合溶液制备并在0至1.6 V下进行22步（11转）CV扫描电聚合，图8显示了聚合物溶液基质的MEL浓度的选择和表征结果。模型的MEL浓度为2 mmol / L时，目标分子的特征频率偏移最为重要，即（75±8）Hz，此时，相应电极的频率偏移单因素测试结果表明，在相同条件下制备的三种改性传感器膜的标准偏差为170-462 Hz。制备过程中平行线之间的标准偏差过大，反映了由于电极之间可能存在的差异，所制备膜的厚度可能存在不稳定性。将尽可能多地影响随后的频移表征，从而导致每个薄膜的表征频率偏差太大，从而表明每个薄膜的不稳定性。而，在不同聚合条件下获得的膜对目标分子具有一定的识别作用，并具有一定的规律性。单因素筛选之后，确定了五个因素和三个级别用于正交优化测试，即，使用L18正交表（37）进行设计。制备的传感器薄膜具有与通过相转化法制备的薄膜相同的表征结果，它们可以特异性鉴定实验中的目标分子，但是每个测试的标准偏差也很重要。同的并行实验不是高度可重复的，但是有某些规则。于测试需要最高的频率偏移才能获得最佳结果，因此进行直观分析：频率F = 59Hz降低最多。佳测试条件：A2B2C3D1E2。均范围的分析：根据范围的值，主要和次要因素为：RA> RE> RB> RD> RC，并且这些因素按降序排列的重要性如下：聚合电压U >成膜剂浓度o-PD>聚合链段数N>单体MAA>基质的MEL浓度。于最大平均值的筛选测试是制备传感器膜的最佳条件：A2B2C3D3E2，即聚合电压为1.6V，聚合步骤为N = 22，MEL基质浓度为4 mmol / L，MAA单体浓度为10 mmol / L，成膜剂浓度为o-PD 18 mmol / L。
别在0.05和0.01的显着性水平下进行正交设计测试。据距离分析的结果，将误差列设置为浓度模型，第7列为空白。析结果示于表2。2表明，在0.05的显着水平下，聚合电压，聚合步骤数和成膜剂的浓度， PD对薄膜识别的目标分子的频移有重大影响。0.01的显着水平下，仅聚合电压U对薄膜识别的目标分子的频移具有显着影响。根本上来说，这与分析极端因素的重要性是一致的：聚合电压U>成膜剂浓度o-PD>聚合步骤数N>单体MAA>基体MEL基体的浓度基本稳定。此，聚合电压是最重要的因素，其次是聚合步骤的数目和成膜剂的浓度，以及单体和模型。据正交试验的结果，成膜的最佳条件如下：聚合电压为0至1.6 V，聚合步骤数N = 22，MEL浓度为4 mmol / L，浓度在相同条件下制备10 mmol / L MAA单体和成膜剂，制备18 mmol / L传感器电极，并对标准MEL工作液4，8进行频移表征，12、16、20 mmol / L。以下范围内无法测量到良好的线性关系：y = 4，314 2，410x（r = 0.966）。外，在测量过程中仍然显示较大的标准偏差。复之间没有良好的可重复性。据电聚合的结果，已知每个表征的频率偏移之间的标准偏差很重要，并且在测量标准曲线时不可能建立良好的线性关系。来无法预测和确定实际样品中三聚氰胺的检出限。析原因：1）在表征过程中，手动添加样品时，晶体电极的频率会突然跳变，这可能会使表征的结果不稳定； 2）噪声和不确定的振动表征环境的变化会影响实验的精确测量； 3）通过电聚合在相同条件下制备的薄膜的C同步频率的F时间曲线t表明，电极的个体差异也会导致薄膜表征平行度之间的标准偏差较大。
此基础上，为了获得理想的频率特性并成功建立标准曲线以获得样品中三聚氰胺的准确定量，需要进一步研究并消除系统误差。仪器和环境引起的。过电聚合制备的薄膜的单因素测试结果表明，在相同条件下制备的三种聚合物薄膜的频移标准偏差在170至462 Hz之间，反映了电极之间可能存在的差异。导致所制备的膜的厚度不稳定，并且每个膜的表征频率的标准偏差太大。而，在不同聚合条件下获得的膜对目标分子具有一定的识别作用，并具有一定的规律性。聚合薄膜的最佳成膜条件如下：聚合电压为0至1.6 V，聚合步骤数N = 22，模型MEL浓度为4 mmol / L， MAA单体10 mmol / L和成膜剂，浓度18 mmol / L：最大特征频偏为59 Hz。准MEL频率偏移曲线的测量结果表明，当背景溶液为2.00 mL，样品量为100μL时，MEL在该范围内未测量出良好的线性关系。0至20 mmol / L：y = 4，314 2，410x（r = 0.966）。体分析表明，所获得的薄膜已经针对MEL进行了表征，虽然存在一些规律，但是所有表征结果均显示出较大的标准偏差，检测结果极不稳定，因此无法建立随后正交优化后的标准曲线。法获得样品溶液的精确定量信息。要原因是：1）在表征过程中，手动添加样品时，晶体电极的频率会突然跳变，这可能会使表征结果变得不稳定； 2）噪声和表征环境的不确定振动会影响实验的精确测量； 3）通过电聚合在相同条件下制备的薄膜的C同步频率的F时间曲线t表明，电极还会在薄膜表征的平行度之间引起较大的标准偏差。
本文转载自
恒温阀芯 https://www.wisdom-thermostats.com