二茂铁及其衍生物在传感器上的应用

二茂铁离子传感器的原理是基于其与被检测离子结合时所发生电势的转变,以及伴随着的溶液颜色、吸收光谱和荧光的改变,据此可建立一个多通道的离子检测传感器。二茂铁基的阴离子传感器一般包括胺基,而阳离子传感器则含吡啶、聚吡啶或氮杂二烯、连氮、环醚和杂芳环等基团。二茂铁在阴离子结合系统中常用作电化学受体单元,不仅是因为其稳定的氧化-还原性,还由于二茂铁容易官能化,经过设计可与阴离子强结合。如Cormode等用新型二茂铁杯芳烃受体(Scheme 4B),构建了单分子膜电化学阴离子传感器。将受体自组装在金电极上形成氧化-还原活性单分子膜,对阴离子有强的结合性,产生的复合物在金电极上引起阴极电位的改变,据此检测溶液中的离子。

二茂铁在电极上的良好表现,也可以作为酶生物燃料电池电极的组分,与石墨烯、纳米贵金属及环糊精等相结合,在加快电子传递速率的同时也可为酶、生物活性物质等创造良好的生物环境,提高酶电池的工作效率与寿命。未来还应继续寻求在电极上稳定固定二茂铁的方法,如与环糊精进行主客体包合,防止电介质渗漏的同时还可调节电极的导电性能,在增强电极效率的同时还保证了电极的稳定性和使用寿命。