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共价有机骨架材料(COFs)是一类结晶有机多孔聚合物,其是通过共价键连接的长程有序框架,具有比表面积大,密度低,孔隙率高,热稳定性好,孔径均匀,框架可调等特点。如今已被科研工作者普遍用于气体贮存与分离、催化、光电器件等领域的应用,并表现出极大的应用前景。二维COFs是由有机单元通过共价键相连形成二维延展平面,可以通过层与层之间堆积形成具有一维的纳米孔道,由于二维亚胺键连接的COFs自身的一些优势,近年来该类材料受到电化学工作者的极大关注。但由于COFs弱的导电性和生物相容性,限制了这类材料在传感器领域的应用。因此,我们做了以下工作,来改善COFs的性能,并将其用于电化学传感研究。具体工作如下:(1)本章节制备了一种共价有机骨架材料(TAPB-DMTP-COFs)修饰碳糊电极,并将该新型的电化学传感器用于灵敏的高选择性的测定水溶液中的铅离子。铅离子通过与胺基的络合作用富集在TAPB-DMTP-COFs表面,并利用微分脉冲阳极溶出伏安法测定。由于COFs本身独特的结构特征,使得到的传感器具有较快的电子传递速率和对铅具有良好的吸附能力。通过实验研究了影响峰电流的不同实验参数(COFs含量、电解质溶液pH、富集电位和富集时间)。研究表明,该传感器在0.0050-2.0 μmol L-1范围内显示出对铅浓度有良好的线性关系,检测限为0.0019 μmol L-1,重复测定0.50μmol L-1(n=11)铅的相对标准偏差为3.10%。该方法不仅证明了基于COFs传感器检测痕量金属离子的可行性,而且拓宽了基于COFs在电分析化学中的应用范围。(2)在这项工作中,通过COFs作为宿主基质支持金纳米粒子的生长,成功地制备了一种新型的金纳米粒子掺杂共价有机骨架化合物(TAPB-DMTP-COFs/AuNPs)。由于AuNPs与TAPB-DMTP-COFs上不饱和胺基有强烈的静电相互作用,使得AuNPs在搅拌过程中均匀分散在TAPB-DMTP-COFs的表面。然后,将这种复合材料构建成一种新型的传感器,该传感器对缓冲溶液中的绿原酸展现了良好的催化活性。经过一系列优化实验,该电化学传感器显示了 0.010-40 μmol L-1的宽线性范围,0.0095 μmol L-1的低检测限。此外,该传感器具有良好的稳定性,循环100次后还能保持其催化活性。我们的工作不仅仅为在实际样品中定量检测绿原酸提供了一种简便的方法,同时也为COFs复合材料在生物传感领域开辟了一个新平台。(3)在这项工作中,通过使用超顺磁性Fe3O4-NH2作为核在其表面上包封TAPB-DMTP-COFs制备了核-壳结构的Fe3O4-NH2@TAPB-DMTP-COFs新型材料。通过醛基与Fe304氨基之间的缩合作用将TAPB-DMTP-COFs封装到Fe3O4表面,并通过粉末X射线衍射(XRD),傅立叶红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)对所得材料进行了表征。鉴于TAPB-DMTP-COFs和Fe3O4-NH2的协同作用,所提出的催化剂材料(Fe3O4-NH2@TAPB-DMTP-COFs)首次被用作木犀草素的电化学传感平台。在最佳条件下,基于Fe3O4-NH2@TAPB-DMTP-COFs 的修饰电极显示出0.010-2.0μmol L-1和2.0-70μmol L-1宽的线性范围。此外,检测限(LOD)低至0.0072μmolL-1。它可能为生物医学诊断领域中木犀草素的灵敏和准确检测开辟一条新途径。