CN101243316A - 含有导电聚合物的多孔复合电极 - Google Patents

含有导电聚合物的多孔复合电极 Download PDF

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Abstract

多孔聚合物电极组合体用于检测或量化各种分析物。通过制备多孔单块并将导电聚合物施用到单块上,借助存在的导电聚合物以及下面的单块的多孔性特征,就制备出兼具多个有利的导电性能的多孔基底。所得到的多孔电极可以用于定性分析或定量分析,以及俘获和/或释放选定的带电的材料,如核酸。电极基底的孔还可以填充非导电的材料,从而形成具有多个不连续导电面的电极。

Description

含有导电聚合物的多孔复合电极
概述
导电的聚合物电极用于检测或量化各种分析物。通过制备多孔单块并将导电聚合物施用到单块上,借助存在的导电聚合物以及下面的单块的多孔性特征,就制备出兼具多个有利的导电性能的多孔基底。所得到的多孔电极可以用于定性分析或定量分析,以及俘获和/或释放选定的带电的材料,如核酸。电极基底的孔还可以填充非导电的材料,从而形成具有多个不连续导电面的电极。
附图简述
图1是选定的多孔聚合物电极组合体的横截面图。
图2是可替代的多孔聚合物电极组合体的部分横截面图。
图3是另一个可替代的电极组合体的面的透视图。
图4是又一个可替代的电极组合体的部分横截面图。
图5是又一个可替代的电极组合体的横截面图。
图6是又一个可替代的电极组合体的透视图。
图7是显示了甲氧基噻吩的电化学聚合的曲线,如实施例1中所述的。
图8是显示了改变导电聚合物涂层的电荷状态的循环伏安法的曲线,如实施例1中所述的。
图9示意性地描绘了多孔聚合物膜的制备,如实施例3中所述的。
图10示意性地描绘了玻璃毛细管内的多孔聚合物多孔的制备,如实施例4中所述的。
图11是根据本发明实施方案制备的多孔聚合物单块的扫描电镜的显微照片。
图12是涂覆在玻璃碳圆盘电极上的聚(3-丁基噻吩-2,5-二基)的循环伏安曲线,如实施例5中描述的。
图13是涂覆有聚(3-丁基噻吩-2,5-二基)的网状玻璃碳电极的显微照片,如实施例6中所描述的。
图14是涂覆有聚(3-丁基噻吩-2,5-二基)的网状玻璃碳电极的循环伏安曲线,正如实施例6中描述的。
所选实施方案的描述
图1描绘了示例性的多孔导电聚合物电极组合体10,如横截面图所示。图1的特定的电极组合体是圆柱形的,尽管多种几何形状适合于所公开的电极组合体。电极组合体包括为所得到的电极提供基底的多孔单块12。涂覆到多孔单块的表面上的是导电聚合物14。
导电聚合物14通常与电压源电接触。在一个方面,电接触由与聚合物14电接触的导电层16来提供。电极组合体10的导电层16围绕圆柱形的电极组合体本身。电接触可以是直接的或是间接的,前者指导电层16物理接触聚合物14的至少一部分,后者指如多孔单块12本身是适合导电的。任何适当耐用的和导电的材料可以用于在导电聚合物14和电压源之间提供电连接。导电层16通常是高导电的金属,如金、铂、铝、镍或铬。在电极组合体的特定方面,导电层包括金金属。在可替代的方面,导电层包括铂。
电极组合体可以制造成多种几何形状的任何一种。通常,电极组合体是多孔的,这可从显微镜下观察到。也就是说,组合体结合了具有通常约2μm到约100μm直径的孔、空穴或通道17的基底,其中至少一些基底表面是导电的且能够被充电。多孔基底内的孔、空穴或通道可以人工形成,或可以作为形成多孔单块12的副产物而提供。这些孔17具有规则或不规则的形状,且可以按规则排列,如阵列或者非特定的短程有序或长程有序。通常而言,当电极组合体是多孔的时,沿着曲折路径行进的微通道允许流体流经基底,使得流体至少与导电聚合物的区域间歇地接触。电极组合体的特定孔隙率取决于所采用的特定方法且可以通过所采用的特定方法被改变。在一个方面,电极组合体的多孔特征依靠涂覆到具有期望孔隙率的多孔单块12上的导电聚合物而形成。
虽然用于涂覆多孔单块的导电聚合物可以呈现固有的孔隙率,但是孔径通常非常小。此‘微孔隙率’可以包括具有1-100nm或1-1000nm半径的孔。此‘微孔隙率’不同于多孔的表面特征,或者‘微孔隙率’提供在多孔单块中,且因此被反映在多孔聚合物电极中。此微孔隙率可以包括具有约2μm到约100μm直径的孔。可替代地,多孔聚合物电极的孔选择成具有适合于特定分析物分子且与其互补的尺寸。
虽然电极组合体的组分可以被选择和制造以使它们具备实际应用所需的足够的强度和完整性,但是所得到的电极的耐用性可以因基底层18的存在而获得改善,如图所示的用于图2的平面电极组合体。虽然基底可以参与将电压传导至导电层16和/或多孔单块12,但通常基底为电极组合体提供了机械完整性,且任选地提供了用于制造电极组合体的基底或基础。
基底18可以由多种材料形成。通常而言,基底由基本上化学惰性的,且易于成形和/或加工的材料制造。基底可以包括,如金属、玻璃、硅或其他天然的或合成的聚合物。基底可以形成多种构型中的任何一种。更具体地说,基底可以依形状和尺寸合适地制造以使所得到的电极组合体可以与利用毛细通道或微通道的分析系统一起使用。
存在基底的地方,导电层16通常沉积在基底的表面上以便形成任何必需的电路,包括电连接到电源。可以经由化学镀、电镀、气相沉积、溅射或施用导电材料的其他任何合适的方法来施用导电层。
为了促进导电层16和多孔单块12或导电聚合物14之间强烈的相互作用,导电层16可以被物理改性或化学改性以增强与聚合物的相互作用。例如,导电层16是金属层时,金属表面可以被化学活化或物理糙化,或者两种方式都进行。特别地,若导电层16是金的金属层,那么用硫醇化合物化学活化金表面在随后附着聚合物层时是有优势的。在一个方面,金表面可以用α-巯基-PEG-ω-乙醛改性,随后用3-氨丙基甲基丙烯酸酯(3-minopropyl methacrylate)处理,得到了可以在应用聚合多孔单块12的过程中进行共聚合反应的活性表面部分。多种含硫化合物及其衍生物(如硫醇或二硫化物)可以用于改性金的导电面。
如上所述,电极组合体10可以包括已经被施用到下面的多孔单块12的导电面聚合物14。电极组合体10可以通过在导电层16上制备多孔单块来制备,这种制备方式使得被施用的多孔单块结合期望的表面特征,即具有期望尺寸、形状和排列的空穴、孔和/或缺陷。接着,多孔单块可以通过在其整个多孔结构中施用期望的导电聚合物14而得到改性。多孔单块可以由导电材料或非导电材料制备,假设在导电聚合物14和导电层16之间提供电连接。若多孔单块12基本上是非导电的,则可以施用多孔单块以便暴露部分导电层,且因此被设置成与导电聚合物12电连通,如图1中的20所示。若多孔单块本身是导电的,则多孔单块本身可以起到直接的电连接作用,而无需导电层。通常,导电层16在导电聚合物14和施加的电压源之间提供良好的电连接。
特别有优势的多孔单块可以由聚(丙烯酸)或聚(丙烯酸)共聚物的三维多孔膜制备,其可以原位聚合且以共价键的方式键合到导电层16的表面。
多孔聚合物单块膜可以通过选定的单体亚单元的自由基聚合反应来制备。单分子光引发剂和/或双分子光引发剂可以用于引发光聚合反应。可以期望使用单分子光引发剂和双分子光引发剂的组合,这样即使存在氧,系统也能够进行乙烯基和次乙基单体的自由基聚合反应。
例如,合适的多孔聚合物单块可以通过丙烯酸和亚甲基双丙烯酰胺的混合物的聚合反应来制备,可以使用单分子光引发剂和双分子光引发剂的组合来进行此聚合反应。合适的单分子光引发剂包括,但不限于,苯偶姻酯、苯偶酰缩酮、α-二烷氧基苯乙酮、α-羟基苯烷基酮、α-氨基烷基-膦和酰基氧化膦。合适的双分子光引发剂通常需要诸如胺的共引发剂以生成自由基。双分子光引发剂包括,但不限于,二苯甲酮、噻吨酮、二茂钛。
在一个方面,采用相分离/沉淀技术制备多孔聚合物单块以便形成期望的单块孔隙率,以及由此而来的所得到的电极的孔隙率和/或表面特征。多孔的聚(丙烯酸)单块可以通过在成孔剂(一种有机溶剂)存在的条件下的自由基聚合反应得到沉淀,所述成孔剂如二噁烷、庚烷、正十五碳烷、乙醚和丁酮。包括丁酮(MEK)中的丙烯酸、亚甲基双丙烯酰胺和单/双光引发剂的溶液薄膜可以利用UV-光源来光聚合。在聚合反应过程的初始阶段,得到了透明的凝胶。随着聚合反应向高转化率的方向进行,交联的聚合物不再溶于MEK且沉淀(导致相分离)并形成多孔的膜。聚合和随后的相分离可以用于形成具有期望孔隙率程度的聚合物单块。通过原位聚合获得的多孔聚合物单块通常呈现出良好的表面特征,且通常具有很少的缺陷。所得到的聚合物单块的孔隙率和孔径可以通过选择所采用的成孔剂(溶剂)、特定的单体和聚合反应参数来改变。多孔聚合物单块的机械性能还可以通过添加合适的交联剂和/或选择期望的共单体而得到改变。
通常而言,当多孔聚合物膜以共价键方式键合到基底上时,多孔单块的机械完整性就得到增强。例如,当基底是玻璃时,利用反应性的硅烷试剂改性玻璃表面。如,通过在玻璃表面上使硅烷醇与(3-甲基丙烯酰氧丙基)甲基二甲氧基硅烷反应,形成了可以与丙烯酸进行共聚合反应的可聚合的甲基丙烯酰氧基,从而使多孔聚合物单块以共价键的方式键合到玻璃基底。
在另一个方面,通过烧结聚合微粒来制备合适的多孔单块。合适的微粒可以从市场上购得,或者它们可以预先制备。例如,若微粒包括交联的聚(丙烯酰胺)时,合适的微粒可以经由丙烯酰胺的反相乳液聚合来合成。聚合过程可以靠诸如过二硫酸钾热的引发剂来引发。聚合反应还可以在合适的聚合反应催化剂存在下进行,聚合反应催化剂如四甲基乙二胺等。聚合反应还可以在期望的交联剂存在下进行,交联剂如N,N-亚甲基双丙烯酰胺等。交联的聚(丙烯酰胺)微粒可以被纯化,如通过透析纯化且通过合适的有机溶剂沉淀收集。
为了制备期望的多孔单块,包含聚合微粒的组合物可以涂布到期望的基底的表面上。通常,制备具有足够交联度的聚合微粒,在高温下,微粒烧结或变成粘结的固体以得到具有期望孔隙率的多孔单块。为了得到期望的单块特征,微粒配制剂可以包含增稠剂以控制单块的厚度。增稠剂可以是,如二氧化硅触变剂或者是诸如非交联的聚(乙烯醇)或PAA的水溶性聚合物。
可以采用用于施用微粒组合物并烧结微粒的任何合适的方法。例如,微粒组合物可以通过旋模法、浸渍涂布、喷涂、辊涂或其他施用方法。所得到的涂层通常在高温下施加外压来干燥。例如,气动热压机可以用于烧结微粒以形成多孔单块。在烧结过程之后,存在的任何水溶性增稠剂可以通过用水清洗多孔单块去除。
底漆可以用于改善烧结单块对期望的基底的粘合力。例如,若基底是玻璃时,底漆可以是硅烷衍生的表面剂。底漆还可以是非交联的聚(丙烯酸)层,原位聚合并以共价键的方式键合到基底表面上,如上所述。
通常,当多孔聚合物电极呈现更多开口的孔结构是有优势的时,例如在其中样品溶液流经电极组合体的应用中,可以优选由相分离/沉淀的单块制备法得到的更多开口的孔结构。
上述聚合多孔单块配制剂提供了水解稳定性、对多孔单块表面特征的高度控制性以及成本有效性。然而,其他多种多孔单块组合物也可以用于制备具有期望孔隙率程度的单块,其适于应用合适的多孔电极组合体。
例如,多孔单块可以由碳形成。具体地说,多孔单块可以由碳布、碳垫、网状玻璃碳、碳毡或其他碳材料形成。导电粘合剂可以用于将碳多孔单块结合到导电层上。可以使用任何合适的导电层,包括如含有分散在含聚偏二氟乙烯(PVDF)的N-甲基吡咯烷酮的浓溶液中的碳黑粉末的糊状物。导电层可以包括,如金属不锈钢或金。随后可以将导电面聚合物施用到多孔单块以形成期望的电极组合体。
通过选择具有会与施用的涂层相互作用的面的多孔单块组合物,可以有利于施用导电层14。例如,多孔单块可以包括合适的官能团,如羧酸基等,以使施用的导电聚合物可以离子形式或共价键的形式与多孔单块相互作用以增强粘合。
导电聚合物可以利用化学氧化法施用到多孔单块。例如,氯化铁可以用作前体吡咯和并噻吩的氧化剂,若多孔聚合物单块呈现表面羧酸基,用氯化铁处理多孔单块通常导致Fe(III)离子与羧酸酯基的结合。当所得到的载铁的多孔聚合物单块暴露于合适单体的溶液,如吡咯和并噻吩,氧化的和导电的聚合物可以沉积到多孔单块表面。应该理解,多种类似的化学氧化剂中的任何一种可以按这种方式使用。如,若多孔单块面被胺部分官能化,则过二硫酸钠可以经由铵基结合到表面,随后用于氧化施用的聚合物前体。
可替代地,导电聚合物层可以在化学氧化剂存在或者不存在下电化学方法制备。特别地,若多孔聚合物单块中存在的孔暴露了下面的导电层时,导电聚合物可以从导电层本身的表面生长,从而在导电层16和导电聚合物14之间形成有优势的电连接。各种反阴离子(掺杂剂)可以使用在此方法中,以及由Li等人描述的“掺杂-去掺杂-再掺杂”技术(SyntheticMetal,92,121-126(1998))可被利用以便提高所得到的导电聚合物的电导率。
导电聚合物层可以经由化学氧化和/或电化学氧化任何合适的单体或单体的组合来制备。正如本文使用的,合适的单体是一种一旦氧化,就会生成聚合物的单体,该聚合物表现出足够的电导率以用作电极表面层。通常,所得到的聚合物可以可控的和可逆的方式被氧化和还原,从而控制聚合物所表现的表面电荷。合适的单体包括,但不限于,乙炔、苯胺、咔唑、ferrocenylene vinylene、吲哚、异硫茚、亚苯基、苯乙炔、苯硫醚、酞菁、吡咯、喹喔啉、硒吩、硫氮化物、噻唑、硫茚、噻吩和乙烯基咔唑,包括它们的衍生物和其组合和子组合。
在一个方面,可以通过化学和/或电化学氧化取代的噻吩,通常是烷基取代的噻吩来制备导电聚合物。用于制备导电聚合物的取代的噻吩除了别的外,还可以包括3-甲基噻吩、3-乙基噻吩、3-丙基噻吩、3-丁基噻吩、3-戊基噻吩、3-己基噻吩、3-环己基噻吩、3-环己基-4-甲基噻吩、3-苯基噻吩、3-辛基噻吩、3-癸基噻吩、3-十二烷基噻吩、3-甲氧基噻吩、3-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基甲基噻吩、3,4-乙烯二氧噻吩、2,2′:5′,2″-三噻吩、2,2′,5′,2″,5″,2四噻吩、六噻吩,或其组合。可替代地,或此外,导电聚合物可是噻吩和其他衍生物的共聚物,衍生物如聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-嵌段-聚(乙烯氧化物)。
在特定的实施方案中,根据Chiang和McaDiarmid提出的方案(Synthetic Metal,13,193-205(1986))合成了不导电的聚苯胺。可溶于N-甲基吡咯烷酮(NMP)的不导电的聚苯胺可以施用到多孔单块。接着,化学氧化或电化学氧化所涂覆的聚苯胺以形成导电聚合物层。导电的聚苯胺和带负电的多孔聚合物单块之间的离子相互作用,以及物理连结作用将导电聚合物锚固到多孔单块表面。当羧酸基官能化多孔单块时,这些羧酸基可以作为导电聚合物的反阴离子。导电聚合物表面的外表面上的正电荷随后可以用于吸引和/或固定带负电荷的分析物,且之后采用电化学方法使其呈中性以释放这些俘获的分析物。
本文描述的多孔聚合物电极通常提供大的电极表面积。此增大的表面积可以在选定的应用方面提供诸多优势,这将在下文中讨论。然而,表面积也导致电极呈现出明显的双层背景容量。若不期望此背景信号,则可以通过改变多孔电极的表面来削弱背景信号以使电极包括多个分离的导电区域,此区域可以部分或完全被不导电的基底隔离。这种构型可以隔离导电区域,由此减少几何面积,同时仍允许覆盖各导电区域的扩散区。这样可以减小电流,同时仍对溶液相分析物进行最大量地取样。所得到的电极提供用于俘获信号和法拉第信号的有效的大表面积,但具有减小的容量,以及由此而来的减小的背景信号。例如,在某些方面,背景信号可以被减小多达三个数量级。
在一些实施方案中,具有多个孤立的导电区域的电极可以这样制备:首先制备多孔聚合物电极,如上所述,然后用非多孔的和不导电的材料填充多孔电极组合体内的孔。在一个方面,除了别的配制剂外,孔可以用低粘度的双组分环氧树脂或潜在固化粘合剂填充。之后可以采用机械方式释放多个导电区域,如通过抛光、砂纸打磨、钻孔或其他成形技术以显示不导电基底内的导电聚合物孤立区。这种导电的孤立区可以具有纳米到微米数量级的直径。
在一个方面,如图3所示,暴露出被填充的电极基底的表面,形成平面电极组合体20。暴露的电极面22包括被不导电材料、或者不导电的多孔单块26、或者不导电的填充材料28分隔的导电区域24。虽然图3阐释了元件24、26和28的一些相对的尺寸和分布,但是这些尺寸和分布是示例性的,且可以根据使用者的需要而改变。
可替代地,具有孤立的导电区域和多孔电极基底的优势可以通过在填充的电极基底中钻出或以其他方式机械成形出通道来获得,以形成多孔电极组合体30,如图4所示。所得到的通道32暴露了不导电的填充材料36和多孔单块38内的导电聚合物34的孤立区域。通道可以随机分布,或按规则的阵列设置。所得到的电极组合体使感兴趣的样品流经或流过电极,类似于上述多孔电极组合体,且具有减小的背景信号的额外优势。
在另一个实施例中,如果图1中的多孔聚合物电极10的空穴17用不导电的填充材料填充,如上所述,且电极的上面和下面也被覆盖,那么多孔电极基底可以通过机械成形出穿过圆柱形基底的通道来制备,如图5的横截面图所示。电极基底40包括用导电聚合物42涂覆的不导电的多孔单块41,且形成的空穴用不导电的填充物43填充。导电聚合物42的至少一部分与导电层44电接触。通道46沿着电极组合体的圆柱轴延伸,从而暴露通道内表面上的导电聚合物42的至少一部分,并使溶液流经电极组合体。电极基底可以包括具有任何合适的形状、通道数目和阵列几何形状的通道阵列。
作为机械成形的可替代方法,不导电的填充材料可以包括光致抗蚀剂材料。在此方面,选定区域的负型光刻胶(negative resist)的发光和显影也可以暴露孤立的导电孤立区。
在可替代的方面,如图6所示,电极组合体47可以包括制备在形成于不导电基底49内的孔或孔洞中的导电多孔聚合物电极塞48的阵列。此类型的电极组合体可以通过在不导电基底内的合适的孔洞或孔中聚合多孔电极基底(如上所述)来制备。电极组合体47也可以结合与多孔聚合物电极塞(未显示)电连接的导电材料,如包括铜、金或其他足够惰性且充分导电的材料。
示例性的应用
本文描述的多孔聚合物电极组合体在电化学应用方面拥有多种有优势的特性,所述应用包括,但不限于在电势测定法、伏安法、极化和滴定法中的应用。具体地说,电极表面的不规则的和可定制的表面特征使研究人员研究了多种生物电子现象。另外,多孔聚合物电极的表面可以易于通过选择合适的单体前体,或通过表面的化学改性被定制,这在本领域中很容易理解。
多孔聚合物电极可以有利于检测、量化、稳定化、表征和/或纯化分析物。多孔聚合物电极可以用在活体内或活体外。通常,多孔聚合物电极可以用于一方法中,该方法包括使电极与感兴趣的分析物接触,以及将电势施加于电极。
若多孔聚合物电极与选定的分析物一起使用时,分析物通常是带电的物质,或可以被氧化或还原以生成带电的物质。通过改变多孔聚合物电极的电势,带电的分析物物质可以被俘获和/或浓缩和/或释放。通常,将电极基底的孔隙率选择成与期望的带电分析物互补并在空间中相互作用。也就是说,电极表面上存在的孔洞具有合适的尺寸以接纳带电分析物。优选地,选择电极的表面特征以使带电分析物与具有某种选择性的电极相互作用。因此,多孔聚合物电极有利于俘获期望的分析物,不依赖于扩散方向且能提供改进的检测敏感度。
具有合适的电荷、尺度和形状的任何分析物可以是用于所公开电极的合适的分析物,包括被改性以含有以共价键方式或者以非共价键方式与分析物相连的电化学活性标记物的分析物。分析物通常是生物分子。生物分子可以是带正电的或是带负电的,且可以包括,如多肽、碳水化合物和核酸聚合物。
特别对分析物是核酸聚合物来说,核酸聚合物可以核酸片段、低聚核苷酸或具有二级或三级结构的较大的核酸聚合物存在。例如,核酸片段可以含有单、双、和/或三链结构。核酸可以是小的片段,或可以任选地含有至少8个碱基或碱基对。分析物可以是为RNA或DNA的核酸聚合物、或其混合物或其杂合物。任何DNA任选地是单、双、三或四链DNA;RNA任选地是单链(″ss″)或双链(″ds″)。核酸聚合物可以是天然的聚合物(生物来源的)或合成的聚合物(人工改性的或制备的)。
核酸聚合物包括改性的核苷碱基,碱基可以包括,但不限于,4-乙酰胞嘧啶核苷、5-(羧羟甲基)尿嘧啶核苷、2′-O-甲基胞嘧啶核苷、5-羧甲基氨甲基-2-硫代尿嘧啶核苷、5-羧甲基氨甲基尿嘧啶核苷、2′-O-甲基假尿嘧啶核苷、β-D-半乳糖Q核苷、2′-O-甲基鸟嘌呤核苷、次黄嘌呤核苷、N6-异戊烯基腺嘌呤核苷、1-甲基腺嘌呤核苷、1-甲基假尿嘧啶核苷、1-甲基鸟嘌呤核苷、1-甲基次黄嘌呤核苷、2,2-二甲基鸟嘌呤核苷、2-甲基腺嘌呤核苷、2-甲基鸟嘌呤核苷、3-甲基胞嘧啶核苷、5-甲基胞嘧啶核苷、N6-甲基腺嘌呤核苷、7-甲基鸟嘌呤核苷、5-甲基氨甲基尿嘧啶核苷、5-甲氧基氨甲基-2-硫代尿嘧啶核苷、β-D-甘露糖Q核苷、5-甲氧基羧甲基-2-硫代尿嘧啶核苷、5-甲氧基羧甲基尿嘧啶核苷、、5-甲氧基尿嘧啶核苷、2-甲基硫代-N6-异戊烯基腺嘌呤核苷、N((9-β-D-呋喃核糖-2-甲基硫代嘌呤-6-基)氨基甲酰)苏氨酸、N((9-β-D-呋喃核糖嘌呤-6-基)N-甲基氨基甲酰)苏氨酸、尿嘧啶核苷-5-羟基乙酸-甲基酯、尿嘧啶核苷-5-羟基乙酸、wybutoxosine、假尿嘧啶核苷、核苷、5-甲基-2-硫代尿嘧啶核苷、2-硫代胞嘧啶核苷、5-甲基-2-硫代尿嘧啶核苷、2-硫代尿嘧啶核苷、4-硫代尿嘧啶核苷、5-甲基尿嘧啶核苷、N((9-β-D-呋喃核糖嘌呤-6-基)-氨基甲酰)苏氨酸、2′-O-甲基-5-甲基尿嘧啶核苷、2′-O-甲基尿嘧啶核苷、wybutosine、3-(3-氨基-3-羧基-丙基)尿嘧啶核苷和(acp3)u。
核酸聚合物分析物可以任选地以凝聚相存在,如染色体。核酸聚合物任选地含有一个或多个改性的碱基或连接或者含有非共价键方式或共价键方式连接的标记物。例如,改性的碱基可以是天然存在的改性碱基或者是合成改变的碱基。核酸聚合物还可以是,或可以包括肽核酸,如N-(2-氨乙基甘氨酸单元)。核酸聚合物可以通过反应性官能基改性,或被共轭的物质取代。在一个方面,核酸聚合物通过用于电化学检测的电化学活性标记物的连接来改性。
分析物溶液可以是,或可以衍生自由除了别的之外的血样、尿样、swipe、或涂片制备的生物样品。可替代地,样品可以是由除了别的之外的气体样品、水样品或土壤样品制备的常规样品。可以通过从生物结构(如,从裂解的细胞、组织、有机体或细胞器官)中提取来获得分析物溶液。样品通常是含水的,但可以含有生物相容的有机溶剂、缓冲剂、无机盐、和/或本领域中用于分析溶液的其他已知组分。
感兴趣的分析物通常以根据本领域中通常已知的方法制备的含水的、主要含水的或者与水混溶的溶液形式存在。使分析物溶液接触多孔聚合物电极的任何方法通常都是使分析物接触电极的可接受的方法。在一个方面,电极被浸入分析物溶液中。在另一个方面,分析物溶液施用到电极。若电极结合进装置或设备中时,装置或设备可以包括用于接触或以其他方式制备分析物溶液的合适的射流元件(fluidics)。色谱柱可以放置到多孔聚合物电极的上游,色谱柱可以被构建成进行过滤、分离、离析和预先俘获/释放生物分子或细胞的其中一种或多种。
可替代地,或此外,多孔聚合物电极可以进行上述功能。多孔聚合物电极可以结合入作为微孔板、PCR板或硅芯片的一部分的装置或设备中。在一个方面,多孔聚合物电极结合入设备中以使分析物溶液流经多孔聚合物电极,如圆柱形电极组合体的多孔基底,如图1所示。可替代地,多孔聚合物电极适用于浸入分析物溶液中(即,浸量尺(dipstick)),如平面电极组合体,如图2所示的。
本文描述的多孔聚合物电极组合体在电化学应用方面拥有多种有利性能,电化学应用包括,但不限于,电位分析、伏安法、极谱分析法和电导分析法。特别地,电极表面的不规则和可定制的表面特征使得研究人员研究了多种生物电现象。另外,多孔聚合物电极的表面可以通过选择合适的单体前体,或者通过表面改性而易于定制,这在本领域中易于被理解。
多孔聚合物电极可以有利于检测、量化、固定、表征和/或纯化分析物。多孔聚合物电极可以用在活体内或活体外。通常,多孔聚合物电极可以用于一方法中,该方法包括使电极与感兴趣的分析物接触,以及向电极施加电势。本文描述的多孔聚合物电极特别适于结合入微射流元件,如那些。
检测分析物的步骤通常包括电化学检测电极处存在的分析物的任何方法。通常,向电极表面施加电势或者改变施加的电势,并确定所得到的电流。可替代地,电势可以保持在选定的值,且电流的变化随时间测定,或者可以施加恒定的电流并测定所得到的电压。存在的分析物可以被定量检测,或分析物的量可以定量测定,通常与基准进行比较,如相同的或类似的分析物的已知量。通过存在的电化学标记物可以改进检测和量化,电化学标记物以共价键方式或以非共价键方式与分析物相连。
通过将电化学响应的存在和/或强度与另一种响应(如,衍生自相同样品在不同时间的类似测量和/或在任意时间的另一种样品)和/或校准用基准(如,衍生自校准曲线,期望响应的计算,和/或电化学活性参照材料)进行比较,通常可以执行此相关性。
所公开的多孔聚合物电极的高表面积可以提高分析物的检测灵敏度。特别是当分析物是带电的分析物,且合适的电势施加到电极以俘获分析物时。在一个方面,多孔聚合物电极可以通过静电方式将分析物吸引到电极表面来用于俘获和/或浓缩带电的分析物。通过俘获来自流动样品的分析物,如样品可以被清除分析物。
在本发明的一个方面,合适的电势可以施加到电极以俘获和/或浓缩分析物,以使即便在去除施加的电势后,分析物仍保留在电极上。在此方面,通过施加相反极性的电势释放俘获的分析物。
在本发明的另一个方面,合适的电势可以施加到电极以俘获和/或浓缩分析物,以及当去除所施加的电势,则所俘获的分析物可以释放到溶液,用于收集或进一步鉴定。当分析物是核酸或核酸片段时,这是特别有优势的应用。
例如,带电的分析物可以是呈现完全负电荷的核酸聚合物。通过向多孔聚合物电极施加正电荷,以及通过选择具有与感兴趣的核酸聚合物互补的孔和表面特征的电极,则可以在电极表面俘获和浓缩核酸聚合物。在一个方面,多孔聚合物电极可以在正氧化态和中性还原态之间切换,且这种可逆性用于俘获和释放带负电荷的核酸片段。
特别地,多孔聚合物电极可以用于检测和/或量化因核酸扩增形成的核酸片段。若分析物是核酸扩增过程的产物或副产物,那么核酸扩增过程可以包括除了别的外,PCR(聚合酶链式反应)、OLA(寡核苷酸连接技术),等温方法如RPA(重组酶聚合酶扩增术)、HAD、NASBA(依赖核酸序列的扩增术)、LAMP(环介导等温扩增术)、EXPAR(指数扩增反应)或SDA(链置换扩增术)。
可替代地,核酸或核酸片段可以是天然存在的核酸。天然存在的核酸可以衍生自生物样品,该样品优选由除了别的之外的血样、尿样、swipe、或涂片制备的生物样品。可以通过从生物结构(如,从裂解的细胞、组织、有机体或细胞器官),如活的或死的细胞,或血浆或细胞培养物上清液中提取来获得核酸。可替代地,核酸可以衍生自由除了别的之外的气体样品、水样品或土壤样品制备的常规样品。
电化学系统中的背景噪音来自测量系统和电容充电电流中的固有的背景电流。因为这些电流可以是低电流的,所以用电化学设备比利用其他检测方法的设备可以获得更好的信噪比和灵敏度。而且,因为电化学方法通常采用低电流和低电压,所以结合了多孔聚合物电极的设备通常并不要求大的、贵的和大量的电供应。这与光检测方法要求光源的设备相比是有优势的,因为基于电化学的设备通常并不需要光学部件,如光源、镜子、滤光器、支撑机械或移动机械。因此,基于电化学的设备放置于便携式和/或手持式设备中使用。
这样的装置通常包括多孔聚合物电极组合体,构建成控制施加到电极的电势的控制器以及样品夹和/或用于制备样品溶液的合适的射流元件。
实施例1
大约3mm×5mm×15mm的一部分网状玻璃碳(RVC)泡沫材料(平均孔径约60μm,12-15%的密度,加利福尼亚州,奥克兰的ERG Materialsand Aerospace Corp.)通过在丙酮中清洗且在氮气氛下干燥来进行清洁。利用鳄鱼夹实现对泡沫材料的电接触。将RVC电极浸入搅拌过的乙腈:含有35mM 3-甲氧基噻吩和10mM高氯酸钠的去离子水的比为1∶3的溶液中。RVC接触溶液的面积大约是3mm×5mm×8mm。在相对于Ag/AgCl的1.4V下,利用铂箔辅助电极电化学聚合甲氧基噻吩300秒。活化过程显示在图7的曲线中。聚合后,从溶液中取出电极,用水清洗并放回到10mM的高氯酸钠溶液中。接着进行循环伏安法(20mV/s)以在正电荷状态和中性状态之间转换导电聚合物涂层的电荷状态,如图8所示。
实施例2
显微镜玻璃盖片的丙烯酸酯化的(acrylation):盖片在1%的SDS溶液中经声波处理15分钟,然后用DI水清洗并在110℃下干燥。接着在Piranha溶液中将清洁后的盖玻片经声波处理60分钟,用大量的DI水清洗,然后在110℃下干燥10分钟。向120ml甲醇中添加40μL1.0M的乙酸,从而形成4.5-5.0的pH。在环境温度下,向酸化甲醇中添加3.0mL的(3-丙烯酰氧基丙基)甲基二甲氧基硅烷,且搅拌10分钟。经Piranha处理的玻璃盖片浸入甲硅烷基化剂10分钟,然后取出来,再短暂浸入丙酮,以及在使用前,在环境温度下竖放到玻璃蒸发皿下16小时。
实施例3
根据丙烯酸制备多孔聚合物单块:如图9示意性地显示,通过将玻璃盖片50的丙烯酸酯化的表面面向PFTE块52的抛光表面来制备夹层组合体(参见图9)。长方形且由压力敏感粘合剂胶带制成的10-100μm厚的薄垫片54用于分隔并界定玻璃盖片和PFTE块之间的空间。
通过在环境温度下将0.64g(8.60mmol)丙烯酸、2.63g(20.0mmol)丙烯酸丁酯、1.71g(9.96mmol)乙二醇二丙烯酸酯、0.096g(0.52mmol)苯甲酮和0.094g(0.47mmol)乙基4-(二甲氨基)苯甲酸酯混合来制备预聚合物溶液。向2mL试样量的预聚合物溶液中添加2mL十五烷(成孔剂)以获得澄清的水溶液。利用注射器将20-100μL试样量的澄清水溶液56引入丙烯酸酯化的玻璃盖片和PFTE块之间的空间。
将组合体(玻璃盖片面朝上)置于150瓦的UV灯(纽约州Westbury的Spectronics Corp.的Spectroline BIB-150P UV灯)下6英寸来引发预聚合物的光聚合。在光聚合后,抬升PFTE块并取走垫片。用丁酮清洗所得到的化学键合的聚合物膜并用氮气流干燥以得到多孔聚合物膜58。
实施例4
将多孔聚合物单块制备在玻璃毛细管内:根据上述的一般过程将1.5mm I.D.且10cm长的玻璃毛细管60的内表面处理成丙烯酸酯化的表面。将3.82g(53.02mmol)丙烯酸、1.0g(6.50mmol)N,N-亚甲基双丙烯酰胺、0.42g(4.20mmol)甲基丙烯酸甲酯、0.147g(0.808mmol)苯甲酮和0.16g(0.82mmol)乙基4-(二甲氨基)苯甲酸酯溶解在丁酮(成孔剂)中来制备单体溶液。如图10示意性地显示,毛细管的末端用橡胶隔膜61密封。利用注射器,试样量的此单体溶液62用于填充丙烯酸酯处理的表面,如下面的图2所示。黑胶带用作掩模64,以将毛细管的中心部分暴露于UV灯下1-10分钟。在光聚合结束时,新的丁酮注入毛细管中以冲洗掉未反应的任何单体。将氮气通过毛细管来蒸发残余的溶剂,从而在毛细管的中间形成多孔聚合物填料66。
根据通常的试验方案制备的典型多孔单块的形态特征显示在图11中。本领域的普通技术人员可以通过改变单体溶液中的每一种组分的组成和浓度来改变孔隙率和孔径。
实施例5
用于制备和表征涂覆有聚(3-丁基噻吩-2,5-二基)的平面玻璃碳电极的一般过程:向聚丙稀微离心管中的1.0ml硝基苯中添加2.3g聚(3-丁基噻吩-2,5-二基)(Aldrich Chemical)。此混合物经声波处理10分钟,涡旋5分钟以及翻转16小时以得到棕黑色溶液。使用聚丙烯注射器和0.2μPTFE过滤膜(Pall Gelman Laboratory,Ann Arbor,MI)过滤溶液。1μ的过滤溶液液滴置于直径3mm的玻璃碳圆盘电极(Cypress Systems,Chelmsford,MA)的清洁并抛光过的表面上。在对流炉中将溶剂在50℃下蒸发3小时。
配备有铂线辅助电极和银/氯化银参比电极(Cypress Systems,Chelmsford,MA)的电化学工作站用在使用所得到的改性电极的循环伏安法中。所采用的电解液是0.1M的含有0.1wt%Tween20的高氯酸钠的含水溶液(Aldrich Chemical,Milwaukee,WI)。通常的扫描速率是每秒20-50mv。图12显示了在约0.60和0.95伏时具有两个氧化峰的典型循环伏安曲线。
实施例6
用于制备和表征涂覆有聚(3-丁基噻吩-2,5-二基)的网状玻璃碳电极的一般过程:通过将直径3mm且长5mm的网状玻璃碳(RVC)的圆柱塞(从ERG,Oakland,CA获得)连接到直径3mm且长7cm的使用导电的银环氧树脂(EPO-TEK E2101,Epoxy Technology,Billerica,MA)的玻璃碳棒的锋利尖端来制备多孔玻璃碳电极。多孔电极短暂浸入按照如上所述的方法制造的聚(3-丁基噻吩-2,5-二基)的过滤溶液中RVC之上3mm的深度。使用前,取出电极,抖动掉过多的溶液,然后在对流炉中干燥电极16小时。图13显示了根据此一般的试验方案制备的典型电极的形态。记录了使用前述同样设置的电极并在同样的试验条件下的循环伏安曲线,如图14所示。
虽然参考前述操作原理和优选的实施方案显示并描述了本发明,但是应该理解本领域的技术人员可以进行形式和细节上的各种变化而并不偏离本发明的主旨和范围。本发明期望包括落入所附权利要求的范围内的所有这样的改变、修改和变化。

Claims (43)

1.一种多孔的聚合物电极组合体,其包括:
多孔单块;
导电聚合物,所述导电聚合物施用到所述多孔单块的至少一部分,使得所述导电聚合物的表面界定多孔的表面特征;以及
导电材料,所述导电材料与所述导电聚合物的至少一部分电接触,所述导电材料适于提供至电源的电连接。
2.根据权利要求1所述的电极组合体,其中所述导电材料包括导电金属。
3.如权利要求1所述的电极组合体,其还包括基底,所述基底适于支撑所述多孔单块和所述导电聚合物。
4.如权利要求1所述的电极组合体,其中所述多孔单块包括聚(丙烯酸)聚合物或共聚物。
5.如权利要求4所述的电极组合体,其中所述多孔单块采用相分离和沉淀技术制备。
6.如权利要求4所述的电极组合体,其中所述多孔单块通过烧结聚合微粒制备。
7.如权利要求1所述的电极组合体,其中所述多孔单块是多孔的碳单块。
8.如权利要求1所述的电极组合体,其中所述多孔单块具有大孔的表面特征。
9.如权利要求1所述的电极组合体,其中所述多孔单块包括具有约2μm到约100μm直径的孔。
10.如权利要求1所述的电极组合体,其中所述导电聚合物包括导电的聚噻吩聚合物或共聚物。
11.如权利要求1所述的电极组合体,其中所述施用的导电聚合物具有约10到约5μm的厚度。
12.如权利要求1所述的电极组合体,其中所述施用的导电聚合物具有约5nm到约1000nm的厚度。
13.一种多孔聚合物电极组合体,其包括:
大孔单块;
导电聚合物,所述导电聚合物施用到所述大孔单块的至少一部分,使得所述导电聚合物的表面界定大孔的表面特征;以及
导电材料,所述导电材料与所述导电聚合物的至少一部分电接触,所述导电材料适于提供至电源的电连接。
14.如权利要求13所述的电极组合体,其中所述大孔单块包括具有约2μm到约100μm直径的孔。
15.一种多孔聚合物电极组合体,其包括:
基底;
布置在所述基底上的导电层;
布置在所述导电层上的多孔单块;以及
施用到所述多孔单块的导电聚合物,使得所述导电聚合物至少部分界定存在于所述多孔单块中的孔,以及使得在所述导电层和所述导电聚合物之间形成电连接。
16.一种电极组合体,其包括:
不导电的多孔单块;
填充所述多孔单块的孔的无孔且不导电的填充材料;以及
布置在所述单块的孔中且置于所述单块和所述填充材料之间的导电聚合物。
17.如权利要求16所述的电极组合体,其中所述电极组合体的表面暴露至少部分被不导电的填充材料和不导电的单块隔离的多个导电区域。
18.如权利要求16所述的电极组合体,其中所述电极组合体内存在的通道暴露至少部分被不导电的填充材料和不导电的单块隔离的多个导电区域。
19.一种电化学设备,其包括多孔聚合物电极,其中所述多孔聚合物电极包括:
多孔单块;
导电聚合物,所述导电聚合物施用到所述多孔单块的至少一部分,使得所述导电聚合物的表面界定多孔的表面特征;以及
导电材料,所述导电材料与所述导电聚合物的至少一部分电接触,所述导电材料适于提供至电源的电连接。
20.如权利要求19所述的电化学设备,其还包括适于控制施加到所述电极组合体的电势的控制器。
21.如权利要求19所述的电化学设备,其还包括用于使样品溶液接触所述电极组合体的射流元件。
22.一种制造多孔聚合物电极组合体的方法,其包括:
将大孔单块施用到基底;
将导电聚合物施用到所述大孔单块,使得所述导电聚合物的表面特征由存在于所述单块中的孔界定。
23.如权利要求22所述的方法,其还包括:将导电材料施用到所述基底以使所述导电材料置于所述基底和所述单块之间,以及在所述导电材料和所述导电聚合物之间建立电连接。
24.如权利要求23所述的方法,其还包括改性所述导电材料的表面以增强所述单块的结合。
25.如权利要求22所述的方法,其还包括改性所述单块的表面以增强所述导电聚合物的结合。
26.如权利要求22所述的方法,其中将所述多孔单块施用到所述基底包括聚合物的相分离和沉淀。
27.如权利要求22所述的方法,其中将所述多孔单块施用到所述基底包括在所述基底上烧结聚合物微粒。
28.如权利要求22所述的方法,其中施用所述多孔单块包括将碳组合物施用到所述基底。
29.如权利要求22所述的方法,其中施用所述导电聚合物的表面包括合适单体的氧化聚合。
30.如权利要求29所述的方法,其中施用所述导电聚合物的表面包括化学氧化。
31.如权利要求29所述的方法,其中施用所述导电聚合物的表面包括电化学氧化。
32.一种分析样品的方法,其包括:
使含有感兴趣的分析物的样品与电极组合体接触;其中所述电极组合体包括:
多孔单块;
导电聚合物,所述导电聚合物施用到所述多孔单块的至少一部分,使得所述导电聚合物的表面界定多孔的表面特征;以及
导电材料,所述导电材料与所述导电聚合物的至少一部分电接触,所述导电材料适于提供至电源的电连接;以及
将电势施加到所述电极组合体。
33.如权利要求32所述的方法,其中所述感兴趣的分析物是带电的生物分子。
34.如权利要求32所述的方法,其中所施加的电势选定为俘获电极处的带电的生物分子。
35.如权利要求32所述的方法,其还包括去除所施加的电势,其中所述带电荷的生物分子被释放。
36.如权利要求32所述的方法,其还包括去除所施加的电势,其中所述带电荷的生物分子未被释放。
37.如权利要求32所述的方法,其中所施加的电势是正电势。
38.如权利要求32所述的方法,其中所述感兴趣的分析物包括电化学活性标记物。
39.如权利要求32所述的方法,其中所述分析物是核酸聚合物。
40.如权利要求39所述的方法,其中所述分析物是DNA。
41.如权利要求39所述的方法,其中所述核酸聚合物在扩增过程中生成。
42.如权利要求41所述的方法,其中所述扩增过程包括PCR、OLA、RPA、HAD、NASBA、LAMP、EXPAR或者SDA。
43.如权利要求32所述的方法,其中所述多孔聚合物电极包括具有孔的表面,所述孔具有合适的尺寸以与所述感兴趣的分析物相互作用。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103114301A (zh) * 2013-03-04 2013-05-22 北京师范大学 纳米Fe3O4-V2O5-Au掺杂聚噻吩膜修饰活性炭纤维电极的制备工艺

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070175768A1 (en) * 2005-06-30 2007-08-02 Applera Corporation Microfluidic systems including porous polymer electrodes
FR2955429B1 (fr) * 2010-01-20 2012-03-02 Centre Nat Rech Scient Modifications enzymatiques d'un carbone monolithique alveolaire et applications
US9065093B2 (en) 2011-04-07 2015-06-23 Massachusetts Institute Of Technology Controlled porosity in electrodes
US20140166485A1 (en) * 2011-05-02 2014-06-19 The Regents Of The University Of California Electroadsorption and charge based biomolecule separation and detection in porous sensors
CN105726021B (zh) * 2011-11-17 2019-02-22 日本电信电话株式会社 生物体电极、体内嵌入型电极以及生物体信号测定装置
US9459233B2 (en) 2012-06-25 2016-10-04 Steris Corporation Amperometric gas sensor
US10675819B2 (en) 2014-10-03 2020-06-09 Massachusetts Institute Of Technology Magnetic field alignment of emulsions to produce porous articles
US10569480B2 (en) 2014-10-03 2020-02-25 Massachusetts Institute Of Technology Pore orientation using magnetic fields
CN104909435B (zh) * 2015-06-03 2017-03-01 湖南大学 一种氨基乙酸掺杂聚苯胺修饰电极及其制备方法和应用
KR101701618B1 (ko) * 2015-06-23 2017-02-13 국립암센터 전도성 고분자를 이용한 세포 유리 dna 검출용 구조체 및 이의 용도
CN106525922A (zh) * 2016-09-30 2017-03-22 江苏大学 分子印迹修饰镍泡沫电极的制备方法及其应用
US10667732B2 (en) * 2017-05-12 2020-06-02 The Florida International University Board Of Trustees Method for transdermal measurement of volatile anesthetics
US10876144B2 (en) 2017-07-14 2020-12-29 American Sterilizer Company Process for determining viability of test microorganisms of biological indicator and sterilization detection device for determining same
US10889848B2 (en) 2017-07-14 2021-01-12 American Sterilizer Company Process for determining viability of test microorganisms of biological indicator and sterilization detection device for determining same
US10900062B2 (en) 2017-07-14 2021-01-26 American Sterilizer Company Process for determining viability of test microorganisms of biological indicator and sterilization detection device for determining same

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4585652A (en) * 1984-11-19 1986-04-29 Regents Of The University Of Minnesota Electrochemical controlled release drug delivery system
US5455175A (en) * 1990-06-04 1995-10-03 University Of Utah Research Foundation Rapid thermal cycling device
US5498392A (en) * 1992-05-01 1996-03-12 Trustees Of The University Of Pennsylvania Mesoscale polynucleotide amplification device and method
US5296375A (en) * 1992-05-01 1994-03-22 Trustees Of The University Of Pennsylvania Mesoscale sperm handling devices
US5304487A (en) * 1992-05-01 1994-04-19 Trustees Of The University Of Pennsylvania Fluid handling in mesoscale analytical devices
US5968745A (en) * 1995-06-27 1999-10-19 The University Of North Carolina At Chapel Hill Polymer-electrodes for detecting nucleic acid hybridization and method of use thereof
DE69700499T2 (de) * 1996-04-03 2000-03-23 Perkin Elmer Corp Vorrichtung und verfahren zum nachweis mehrerer analyten
US6356433B1 (en) * 2000-03-03 2002-03-12 The Regents Of The University Of California Conducting polymer ultracapacitor
AU2001283358A1 (en) * 2000-08-14 2002-02-25 Pharmacia Corporation Drug delivery system with burst electrode
AU2001283357A1 (en) * 2000-08-14 2002-02-25 Pharmacia Corporation Drug delivery system with bilayer electrodes
EP1425275B1 (en) * 2001-09-12 2007-11-28 Pusan National University Industry-University Cooperation Foundation Novel terthiophene-3-carboxylic acid compound and fabricating method thereof, functionalized conductive terthiophene polymer with the compound as a monomer, and process for dna hybridizatioon detection using the polymer
DE10254732A1 (de) * 2002-11-23 2004-06-03 Creavis Gesellschaft Für Technologie Und Innovation Mbh Formstabile protonenleitende Membran auf Basis einer mit Polymerelektrolyt gefüllten flexiblen Keramikmembran, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung
US7094326B2 (en) * 2002-12-24 2006-08-22 Sandia National Laboratories Electrodes for microfluidic applications
US20070175768A1 (en) * 2005-06-30 2007-08-02 Applera Corporation Microfluidic systems including porous polymer electrodes

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103114301A (zh) * 2013-03-04 2013-05-22 北京师范大学 纳米Fe3O4-V2O5-Au掺杂聚噻吩膜修饰活性炭纤维电极的制备工艺
CN103114301B (zh) * 2013-03-04 2016-05-04 北京师范大学 纳米Fe3O4-V2O5-Au掺杂聚噻吩膜修饰活性炭纤维电极的制备工艺

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