Cppu分子印迹聚合物膜电极及其制备方法和应用
阅读说明：本技术 Cppu分子印迹聚合物膜电极及其制备方法和应用 (CPPU molecularly imprinted polymer membrane electrode and preparation method and application thereof ) 是由 马明明 何成毅 刘佳 于 2021-06-04 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种CPPU分子印迹聚合物膜电极,包括石墨棒,石墨棒表面包覆有一层多壁碳纳米层,石墨棒两端套有AB胶圆环垫片以控制石墨棒的有效导电长度,AB胶圆环垫片外侧两端缠绕有铜丝,所述多壁碳纳米层外表面还包覆有CPPU印迹聚合物薄膜。本发明还公开了一种CPPU分子印迹聚合物膜电极的制备方法以及一种CPPU印迹聚合物膜电极在零流电位系统下检测CPPU的方法。本发明解决了现有技术中存在的利用色谱分析技术对对氯苯胺进行检测时存在的选择性不高,操作繁琐,检测周期长的缺陷的问题。(The invention discloses a CPPU molecularly imprinted polymer membrane electrode, which comprises a graphite rod, wherein a multi-walled carbon nano layer is coated on the surface of the graphite rod, AB glue circular ring gaskets are sleeved at two ends of the graphite rod to control the effective conductive length of the graphite rod, copper wires are wound at two ends of the outer side of the AB glue circular ring gaskets, and a CPPU imprinted polymer film is further coated on the outer surface of the multi-walled carbon nano layer. The invention also discloses a preparation method of the CPPU molecularly imprinted polymer membrane electrode and a method for detecting CPPU by the CPPU molecularly imprinted polymer membrane electrode under a zero-current potential system. The invention solves the problems of low selectivity, complex operation and long detection period when p-chloroaniline is detected by using a chromatographic analysis technology in the prior art.)
技术领域
本发明属于分析检测材料技术领域，具体涉及一种CPPU分子印迹聚合物膜电极，本发明还涉及CPPU分子印迹聚合物膜电极的制备方法以及CPPU印迹聚合物膜电极在零流电位系统下检测CPPU的方法。
背景技术
氯吡脲(CPPU)，别名：吡效隆醇、调吡脲、施特优、吡效隆，对皮肤有轻微刺激性，对眼睛有刺激。主要用于瓜果类植物，可以促进花芽分化、保花、保果和使果实膨大。但是高剂量氯吡脲的使用会引起果实空心，畸形，若人类食用含有高浓度残留氯吡脲，还会对人体造成不良后果，如儿童脑炎、发育不良，引起成人痴呆等。一般氯吡脲的检测方法是用传统的高效液相色谱法，另外还有液相色谱串联质谱、固相萃取-气相色谱、固相萃取-表面增强拉曼光谱法、分子印迹技术等。但是这些方法前处理复杂、繁琐耗时、检测周期长、价格昂贵等缺陷，因此有必要开发出操作方便、灵敏度高、选择性强、检测限低的检测方法。
分子印迹聚合物是一种以目标分子为模板而合成的具有特异性识别功能的高分子材料。分子印迹聚合物上能够形成与目标分子结构、尺寸形同，结合点互补的三维空穴，从而对目标分子表现出高度的识别和选择性能。
零流电位法是通过分析物与电极表面导电材料的作用致使电极界面电位变化而引起零流电位的变化，因此无须测量体系必须含有电化学探针，就可以快速灵敏的依据界面电位的变化实现对待测物性能和含量的检测分析。相比于其他检测方法，零流电位法具有更高的灵敏度，而且系统连接装置简易方便。
发明内容
本发明的目的是提供一种CPPU分子印迹聚合物膜电极，解决了现有技术中存在的利用色谱分析技术对对氯苯胺进行检测时存在的选择性不高，操作繁琐，检测周期长的缺陷的问题。
本发明的另一目的是提供一种CPPU分子印迹聚合物膜电极的制备方法。
本发明还提供了一种CPPU印迹聚合物膜电极在零流电位系统下检测CPPU的方法。
本发明所采用的第一技术方案是，CPPU分子印迹聚合物膜电极，包括石墨棒，石墨棒表面包覆有一层多壁碳纳米层，石墨棒两端套有AB胶圆环垫片以控制石墨棒的有效导电长度，AB胶圆环垫片外侧两端缠绕有铜丝，所述多壁碳纳米层外表面还包覆有CPPU印迹聚合物薄膜。
本发明所采用的第二技术方案是，CPPU分子印迹聚合物膜电极的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1、制备碳纳米管修饰的石墨电极；
步骤2、在所述步骤1得到的碳纳米管修饰的石墨电极表面制备CPPU印迹聚合物薄膜。
本发明第二技术方案的特点还在于，
步骤1具体按照以下步骤实施：
步骤1.1、将石墨棒进行浸泡、晾干后备用；
步骤1.2、将经过步骤1.1处理过的石墨棒先放入多壁碳纳米管水分散液中一段时间，然后取出晾干，再次将石墨棒放入熔融多壁碳纳米管石蜡分散液中，然后取出晾干备用；
步骤1.3、制备AB胶圆环垫片，并将其套在所述经过步骤1.2处理后的石墨棒的两端以控制石墨棒的有效导电长度，将铜丝打磨后缠绕在AB胶圆环垫片的外侧并用AB胶进行固定，即得碳纳米管修饰的石墨电极。
步骤1.1中先将石墨棒在硝酸水溶液中超声清洗10～20min，硝酸与水体积比为1:0.5、1:1、1:1.5或1:2，然后在无水乙醇超声清洗10～20min，最后在蒸馏水中超声清洗10～20min。
步骤1.2中多壁碳纳米管水分散液浓度为0–10mg·mL-1，石墨棒在多壁碳纳米管水分散液中浸泡时间为5～15min，熔融多壁碳纳米管石蜡分散液的浓度为0～10mg·mL-1，石墨棒在熔融多壁碳纳米管石蜡分散液中浸泡时间为5～15min。
步骤2具体如下：
步骤2.1、在传统三电极工作系统下，以MWCNT–PEC为工作电极、铂电极为对电极、饱和甘汞电极为参比电极，置于含有CPPU、功能单体为β–CD的缓冲溶液中。其中，MWCNT–PEC、铂电极、辅助电极分别与电化学工作站的工作电极接口、辅助电极接口、参比电极接口相连接，形成欧姆回路；电化学工作站与电脑相连接，用于控制参数；
步骤2.2、对所述碳纳米管修饰的石墨电极进行通电循环扫描；
步骤2.3、对所述CPPU印迹聚合物薄膜电极进行超声洗脱，得到CPPU印迹聚合物薄膜电极。
步骤2.1中电极有效长度为0.5–1.5cm，CPPU浓度为8.0×10-6M，功能单体分别为浓度3.2×10-5M的丙烯酸或甲基丙烯酸甲酯或丙烯酰胺或β-环糊精，缓冲溶液pH为6.47–9.18，缓冲溶液为磷酸氢二钠–柠檬酸溶液、氢氧化钠–磷酸二氢钾溶液、磷酸二氢钾–硼砂溶液、PBS缓冲溶液、B–R缓冲溶液中的任意一种；
所述步骤2.2中扫描速率为0.05–0.25V·s-1，扫描电位范围为1.2–2.8V，扫描圈数为8–24圈；
所述步骤2.3中洗脱过程为二次蒸馏水清洗数次，然后置于用无水乙醇溶液超声洗脱3min。
本发明所采用的第三技术方案是，一种应用CPPU分子印迹聚合物膜电极检测CPPU含量的方法，具体按照以下步骤实施：
步骤a、将制备好的多壁碳纳米管修饰的石墨电极按照零流电位工作体系连接，将电极置于待测溶液中；
步骤b、利用零流电位值EZCP与logCCPPU之间的关系公式：
EZCP＝log CCPPU×(-0.01±6.05×10-4)+0.07 (1)
对待检测样品溶液进行测试，其中，EZCP为零流电位值，即I＝0时的电位值，单位为V；CCPPU表示氯吡脲的浓度，单位为M，检测限为2.14×10-8mol/L。
本发明第三技术方案的特点还在于，
步骤a中在零流电位工作系统下，以MWCNT–PEC为工作电极、饱和甘汞电极为参比电极，置于含有CPPU的缓冲溶液中，其中，MWCNT–PEC的两端分别与电化学工作站的工作电极接口、辅助电极接口相连接，饱和甘汞电极与参比电极接口相连接，形成欧姆回路；电化学工作站与电脑相连接，用于控制参数。
步骤b具体如下：
步骤b1，将两个电极放入待测溶液中，接通电源；
步骤b2，在零流电位系统下，富集1–5min后，在扫描电位范围为1.2–2.8V，扫描速率为0.05–0.25V·s-1的条件下进行线性伏安扫描，记录在待测溶液中的零流电位值EZCP；
步骤b3，将测得的待测样品溶液的零流电位值EZCP代入公式(1)中，即可计算出待测样品溶液中CPPU的浓度，从而得出待测溶液中CPPU的含量；
其中，公式(1)按照如下步骤得到：
首先，将连接好的三电极工作体系的三电极放入含标准CPPU的缓冲溶液中；线性扫描法下富集2min后，在扫描电位范围为1.6V，扫描速率为0.1V·s-1的条件下进行线性伏安扫描，记录零流电位值EZCP；
其中，CPPU溶液浓度为5×10-7-5×10-5mol/L；
然后，通过分析测得的零流电位值EZCP，零流电位值EZCP与溶液中CCPPU之间满足公式(1)，
其中，EZCP表示零流电位值，单位为V；CCPPU表示CPPU溶液的浓度，单位为M。
本发明的有益效果是，一种CPPU印记聚合物膜电极及其制备方法，该方法是直接在碳纳米管修饰的石墨电极表面通过电化学方法合成对氯苯胺的印迹聚合物。本发明还提供了利用上述CPPU印记聚合物膜电极在零流电位系统下检测CPPU，检测限达2.14×10- 8mol/L。
附图说明
图1是制备CPPU印迹聚合物时使用的传统三电极系统装置图；
图2是检测CPPU时使用的零流电位系统装置图；
图3是电聚合参数的优化中不同种类电解液、不同pH、不同功能单体、CPPU与β–环糊精不同浓度配比、浓度配比一定下不同CPPU浓度及不同不同扫描圈数下的条件优化图。
图4是电聚合参数的优化中不同扫描电位范围、不同扫描速率、不同浓度多壁碳纳米管、不同石墨电极有效长度、不同洗脱时间下的条件优化图。
图5是检测过程参数的优化中不同种类电解液、不同pH、不同扫描电位范围、不同扫描速率、不同富集时间下的条件优化图。
图6零流电位系统下CPPU印迹聚合物膜电极在不同浓度的CPPU溶液中的线性扫描伏安曲线图；
图7是EZCP和logCCPPU之间的关系曲线。
图中，1.MWCNT–PEC电极，2.铂电极，3.饱和甘汞电极，4.缓冲溶液，5.工作电极接口，6.辅助电极接口，7.参比电极接口，8.电化学工作站，9.电脑，10.铜丝，11.石墨棒，12.AB胶，13.AB胶圆环垫片。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明CPPU分子印迹聚合物膜电极，包括石墨棒11，石墨棒11表面包覆有一层多壁碳纳米层，石墨棒11两端套有AB胶圆环垫片13以控制石墨棒的有效导电长度，AB胶圆环垫片13外侧两端缠绕有铜丝10，多壁碳纳米层外表面还包覆有CPPU印迹聚合物薄膜。
CPPU分子印迹聚合物膜电极的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1、制备碳纳米管修饰的石墨电极；
步骤1具体按照以下步骤实施：
步骤1.1、将石墨棒11进行浸泡、晾干后备用；步骤1.1中先将石墨棒11在硝酸水溶液中超声清洗10～20min，硝酸与水体积比为1:0.5、1:1、1:1.5或1:2，然后在无水乙醇超声清洗10～20min，最后在蒸馏水中超声清洗10～20min。
步骤1.2、将经过步骤1.1处理过的石墨棒11先放入多壁碳纳米管水分散液中一段时间，然后取出晾干，再次将石墨棒11放入熔融多壁碳纳米管石蜡分散液中，然后取出晾干备用；步骤1.2中多壁碳纳米管水分散液浓度为0–10mg·mL-1，石墨棒11在多壁碳纳米管水分散液中浸泡时间为5～15min，熔融多壁碳纳米管石蜡分散液的浓度为0～10mg·mL-1，石墨棒11在熔融多壁碳纳米管石蜡分散液中浸泡时间为5～15min。
步骤1.3、制备AB胶圆环垫片13，并将其套在所述经过步骤1.2处理后的石墨棒11的两端以控制石墨棒的有效导电长度，将铜丝打磨后缠绕在AB胶圆环垫片的外侧并用AB胶12进行固定，即得碳纳米管修饰的石墨电极。
步骤2、在所述步骤1得到的碳纳米管修饰的石墨电极表面制备CPPU印迹聚合物薄膜。
步骤2具体如下：
步骤2.1、在传统三电极工作系统下，以MWCNT–PEC电极1为工作电极、铂电极2为对电极、饱和甘汞电极3为参比电极，置于含有CPPU、功能单体为β–CD的缓冲溶液中，其中，MWCNT–PEC电极1、铂电极2、饱和甘汞电极3分别与电化学工作站8的工作电极接口5、辅助电极接口6、参比电极接口7相连接，形成欧姆回路；电化学工作站8与电脑9相连接，用于控制参数；步骤2.1中电极有效长度为0.5–1.5cm，CPPU浓度为8.0×10-6M，功能单体分别为浓度3.2×10-5M的丙烯酸或甲基丙烯酸甲酯或丙烯酰胺或β-环糊精，缓冲溶液pH为6.47–9.18，缓冲溶液为磷酸氢二钠–柠檬酸溶液、氢氧化钠–磷酸二氢钾溶液、磷酸二氢钾–硼砂溶液、PBS缓冲溶液、B–R缓冲溶液中的任意一种；
步骤2.2、对所述碳纳米管修饰的石墨电极进行通电循环扫描；所述步骤2.2中扫描速率为0.05–0.25V·s-1，扫描电位范围为1.2–2.8V，扫描圈数为8–24圈；
步骤2.3、对所述CPPU印迹聚合物薄膜电极进行超声洗脱，得到CPPU印迹聚合物薄膜电极。所述步骤2.3中洗脱过程为二次蒸馏水清洗数次，然后置于用无水乙醇溶液超声洗脱3min。
本发明一种应用CPPU分子印迹聚合物膜电极检测CPPU含量的方法，具体按照以下步骤实施：
步骤a、将制备好的多壁碳纳米管修饰的石墨电极按照零流电位工作体系连接，将电极置于待测溶液中；
步骤a中零流电位工作体系如下：以MWCNT–PEC电极1为工作电极、饱和甘汞电极3为参比电极，置于含有CPPU的缓冲溶液中，其中，MWCNT–PEC电极1的两端分别与电化学工作站8的工作电极接口5、辅助电极接口6相连接，饱和甘汞电极3与参比电极接口7相连接，形成欧姆回路；电化学工作站8与电脑9相连接，用于控制参数。
步骤b、利用零流电位值EZCP与logCCPPU之间的关系公式：
EZCP＝log CCPPU×(-0.01±6.05×10-4)+0.07 (1)
对待检测样品溶液进行测试，其中，EZCP为零流电位值，即I＝0时的电位值，单位为V；CCPPU表示氯吡脲的浓度，单位为M，检测限为2.14×10-8mol/L。
步骤b具体如下：
步骤b1、将两个电极放入待测溶液中，接通电源；
步骤b2、在零流电位系统下，富集1–5min后，在扫描电位范围为1.2–2.8V，扫描速率为0.05–0.25V·s-1的条件下进行线性伏安扫描，记录在待测溶液中的零流电位值EZCP；
步骤b3、将测得的待测样品溶液的零流电位值EZCP代入公式(1)中，即可计算出待测样品溶液中CPPU的浓度，从而得出待测溶液中CPPU的含量；
其中，公式(1)按照如下步骤得到：
首先，将连接好的三电极工作体系的三电极放入含标准CPPU的缓冲溶液中；线性扫描法下富集2min后，在扫描电位范围为1.6V，扫描速率为0.1V·s-1的条件下进行线性伏安扫描，记录零流电位值EZCP；
其中，CPPU溶液浓度为5×10-7-5×10-5mol/L；
然后，通过分析测得的零流电位值EZCP，零流电位值EZCP与溶液中CCPPU之间满足公式(1)，
其中，EZCP表示零流电位值，单位为V；CCPPU表示CPPU溶液的浓度，单位为M。
实施例1
本实施例公开一种CPPU分子印迹聚合物膜电极(即CPPU–MIP)的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，如图1所示，包括多壁碳纳米管修饰的石墨棒11，将AB胶圆环垫片13套到MWCNT–PEC两端，再将铜丝10缠绕在AB胶圆环垫片13的外侧，并用AB胶12固定，制成MWCNT–PEC电极1；
步骤1.1，将石墨棒在硝酸水溶液中浸泡一段时间，然后在无水乙醇进行浸泡一段时间，最后在蒸馏水中浸泡一段时间，晾干备用；
步骤1.2，将步骤1.1处理过的石墨棒浸入0.5mg·mL-1多壁碳纳米管水分散液15min，干燥后，再浸入0.5mg·mL-1熔融多壁碳纳米管石蜡分散液15min，取出晾干，用称量纸抛光，最后用无水乙醇超声5min洗涤以除去电极表面的杂质即得MWCNT–PEC。
步骤1.3，将AB胶圆环垫片分别套在步骤1.2处理后的MWCNT–PEC的两端，再用导电铜丝缠绕在AB胶圆环垫片的外侧，最后用AB胶固定，制成所述MWCNT–PEC电极。
其中步骤1.1中硝酸与水体积比为1:1，浸泡时长均为15min；
步骤2，在所述MWCNT–PEC电极表面制备CPPU印迹聚合物薄膜；
步骤2.1，如图1所示，在传统三电极工作系统下，以MWCNT–PEC电极1为工作电极、铂电极2为对电极、饱和甘汞电极3为参比电极，置于含有CPPU、功能单体为β–CD的缓冲溶液4中。其中，MWCNT–PEC电极1、铂电极2、饱和甘汞电极3分别与电化学工作站8的工作电极接口5、辅助电极接口6、参比电极接口7相连接，形成欧姆回路；电化学工作站与电脑9相连接，用于控制参数。
步骤2.2，对所述MWCNT–PEC电极进行通电循环扫描。制得所述CPPU印迹聚合物薄膜电极。
步骤2.3，对CPPU印迹聚合物薄膜电极进行超声洗脱。
其中步骤2.1中电极有效长度为1.25cm，CPPP浓度为8.0×10-6M，功能单体浓度为3.2×10-5M，缓冲溶液为pH为7.17的磷酸二氢钾–磷酸氢二钠缓冲溶液；
其中步骤2.2中扫描速率为0.1V·s-1，扫描电位范围为2.0V(-1.0–1.0V)，扫描圈数为12圈；
其中步骤2.3中洗脱过程为二次蒸馏水清洗数次，再将其置于无水乙醇溶液超声洗脱3min后即得。
实施例2
本实施例公开一种应用CPPU分子印迹聚合物膜电极检测CPPU含量的方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，制备MWCNT–PEC电极；(制备方法同实施例1)
步骤2，在所述MWCNT–PEC电极表面制备CPPU印迹聚合物薄膜电极；(制备方法同实施例1)
步骤3，采用步骤2所制备的电极按照零流电位工作体系连接，将电极置于待测溶液中，并记录其伏安曲线，如图6所示。
步骤4，如图7所示，零流电位值EZCP与logCCPPU之间成良好的线性关系，利用线性关系方程式：
EZCP＝log CCPPU×(-0.01±6.05×10-4)+0.07 (1)
对待检测样品溶液进行测试，其中，EZCP为零流电位值(I＝0时的电位值)，单位为V；CCPPU表示氯吡脲的浓度，单位为M，检测限为2.14×10-8mol/L。
步骤3中，如图2所示，在零流电位工作系统下，以MWCNT–PEC为工作电极、饱和甘汞电极为参比电极，置于含有CPPU的缓冲溶液中。其中，MWCNT–PEC的两端分别与电化学工作站的工作电极接口、辅助电极接口相连接，饱和甘汞电极与参比电极接口相连接，形成欧姆回路；电化学工作站与电脑相连接，用于控制参数。
步骤4具体如下：
步骤2.1，将两个电极放入待测溶液中，接通电源；
步骤2.2，在零流电位系统下，富集2min后，在扫描电位范围为1.6V，扫描速率为0.1V·s-1的条件下进行线性伏安扫描，记录在待测溶液中的零流电位值EZCP；
步骤2.3，将测得的待测样品溶液的零流电位值EZCP代入公式(1)中，即可计算出待测样品溶液中CPPU的浓度，从而得出待测溶液中CPPU的含量；
其中，公式(1)按照如下步骤得到：
首先，零流电位系统下将连接好的电极放入含标准CPPU的缓冲溶液中；线性扫描法下富集2min后，在扫描电位范围为1.6V，扫描速率为0.1V·s-1的条件下进行线性伏安扫描，记录零流电位值EZCP；
其中，CPPU溶液浓度为5×10-7-5×10-5mol/L；
如图7所示，通过分析测得的零流电位值EZCP，零流电位值EZCP与溶液中CCPPU之间满足公式(1)，
其中，EZCP表示零流电位值，单位为V；CCPPU表示CPPU溶液的浓度，单位为M。
实施例3
本实施例公开一种CPPU分子印迹聚合物膜电极的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，制备MWCNT–PEC电极；(制备方法同实施例1)
步骤2，在所述MWCNT–PEC电极表面制备CPPU印迹聚合物薄膜电极；(制备方法同实施例1)
步骤3，采用步骤2所制备的电极按照零流电位工作体系连接，将电极置于待测溶液中进行检测，以此来对CPPU印迹聚合物薄膜电极制备参数进行优化；
其中，步骤3具体为：
步骤a，将CPPU印迹聚合物薄膜电极串联在工作电极与辅助电极的接口之间，与参比电极一同置于空白缓冲溶液中，进行循环伏安扫描并记录其零流电位值Ea；
步骤b、同步骤a，但将其待测液改为含有CPPU的缓冲溶液，并记录其零流电位值Eb；
步骤c、计算零流电位差值ΔEZCP＝|Ea-Eb|，
在电化学聚合过程中，支持电解质的种类及pH会影响模板分子与功能单体的结合，从而影响印迹聚合物的零流电位响应。在pH为6.8下，考察了五种不同缓冲溶液(混合酸–氢氧化钠、磷酸二氢钾–磷酸氢二钠、磷酸氢二钠–柠檬酸、磷酸二氢钾–硼砂、磷酸二氢钾–氢氧化钠)对ΔEZCP的影响，结果如图3(a)所示，由图可知，当支持电解质为磷酸二氢钾–磷酸氢二钠时，ΔEZCP最大，因此，选择磷酸二氢钾–磷酸氢二钠作为支持电解质。在支持电解质为磷酸二氢钾–磷酸氢二钠的情况下，考察了不同pH对ΔEZCP的影响，结果如图3(b)所示，由图可知，pH在6.47–9.19范围内，先增后减，在7.17处达到最大值，因此选择7.17作为最佳pH。
并由同样的控制变量法优化其他CPPU分子印迹聚合物的制备条件：
不同的功能单体与模板分子的结合能力是不同的，因此考察了不同种类的功能单体对零流电位差值的影响。在支持电解质为pH＝7.17的磷酸二氢钾–磷酸氢二钠中，CPPU浓度为1.0×10-5M，考察了浓度为4.0×10-5M的丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酰胺、β-CD四种不同的功能单体对零流电位差值的影响。结果如图3(c)所示，由图可知，在以β-CD为功能单体时，零流电位差值最大，因此选择β-CD最为最佳功能单体。
分子印迹聚合物在特异性识别目标分子的过程中，功能单体与模板分子浓度配比及模板分子的浓度会影响印迹空穴的数量，进而影响印迹聚合物再结合过程。因此在支持电解质为pH＝7.17的磷酸二氢钾–磷酸氢二钠，CPPU浓度为1.0×10-5M，考察了功能单体与模板分子的浓度配比对零流电位差值的影响。结果如图3(d)所示，由图可知，在配比为2:1–1:6的范围内，零流电位值先增后减，并在1:4处达到最大，因此选择1:4作为最佳浓度配比。
在浓度配比为1:4，CPPU浓度分别为6.0×10-6M、8.0×10-6M、1.0×10-5M、2.0×10- 5M、4.0×10-5M、6.0×10-5M下，考察了不同CPPU浓度对零流电位差值的影响，结果如图3(e)所示，由图可知，在6.0×10-6M–6.0×10-5M浓度范围内，零流电位值先增后减，并在8.0×10-6M处达到最大，因此选择8.0×10-6M作为CPPU的最佳浓度。
电化学聚合中，扫描电位范围和扫描圈数会影响分子印迹聚合物的膜层厚度和聚合速率，进而影响模板分子的嵌入量。膜层过厚，会导致所制备的分子印迹聚合物灵敏度降低，膜层过薄，会导致所制备的分子印迹聚合物的稳定性较差。在pH＝7.17的磷酸二氢钾–磷酸氢二钠缓冲液中，CPPU浓度为8.0×10-6M；β-CD浓度为3.2×10-5M，考察了不同扫描圈数对零流电位差值的影响，结果如图3(f)所示，由图可知，在扫描圈数为8–24圈的范围内，先增后减，且在12圈时零流电位差值达到最大，因此选择12圈为最佳制备条件。
在聚合圈数为12圈的条件下，考察了不同扫描电位范围对零流电位差值的影响，结果如图4(a)所示，由图可知，随着扫描电位范围的增加，零流电位差值先增大后减小，并在-1.0–1.0V范围达到最大。是因为扫描电位范围过窄，电子传递速率过快，不利于印迹复合膜的形成；过宽，聚合物聚合速率减小，在电极表面的聚合时间增大，形成的聚合物膜不均匀，因此选择扫描电位范围为-1.0–1.0V。
扫描速率也会影响印迹聚合膜的厚度。扫速过慢，所形成的聚合膜厚度较大，厚度过大不仅会导致聚合膜的灵敏度降低，而且会影响模板分子的洗脱过程，导致模板分子不易洗脱，从而减少了印迹空穴的数量。扫描速率过快，会导致所制备的膜表面的识别位点不够清晰，使得分子印迹聚合物的特异性识别能力下降。也因此考察了不同的扫描速率对零流电位差值的影响。结果如图4(b)所示，由图可知，在0.05–0.25V·s-1的范围内，零流电位差值先增后减，并且在0.1V·s-1处达到最大值，因此，选择0.1V·s-1作为最佳制备条件。
将多壁碳纳米管修饰在铅笔芯表面，不仅可以增加铅笔芯的比表面积，而且可以提高所制备聚合膜的导电性能。在pH＝7.17的磷酸二氢钾–磷酸氢二钠的条件下，在碳纳米管浓度为0–10mg·mL-1下，考察了不同碳纳米管浓度对零流电位差值的影响，结果如图4(c)所示，由图4(c)可知，在碳纳米管浓度为0–10mg·mL-1范围内，零流电位差值先增后减，并在0.5mg·mL-1时达到最大值。这可能是由于壁碳纳米管浓度过大，使得聚合膜变厚，电阻随之增大。因此选择多壁碳纳米管浓度为0.5mg·mL-1作为最佳浓度。
铅笔芯的有效长度会影响所制备的分子印迹聚合物与待测液的接触面积。从而导致电子传递速率发生变化，影响所制备膜的灵敏度。在0.5–1.5cm的铅笔芯长度范围内，考察了不同铅笔芯的有效长度对零流电位差的影响，结果如图4(d)所示，由图4(d)可知，零流电位差先增后减，并在1.25cm达到最大值，因此选择笔芯的有效长度为1.25cm。
电聚合形成聚合物之后，需要将模板分子利用超声洗脱的方式去除，模板分子去除之后，聚合物上会留下与模板分子大小相等，空间结构相当的印迹空穴。洗脱时间会影响分子印迹的印迹效率，洗脱时间过长，会破坏所制备的印迹聚合物的空间结构，洗脱时间过短，会导致模板分子去除不干净。在2-6min范围内，考察了不同洗脱时间对零流电位差值的影响。由图4(e)可知，零流电位差值先增后减，并在3min达到最大值，因此选择3min为最佳洗脱时间。
检测过程条件的优化
检测过程中，支持电解质的种类及pH会影响模板分子与分子印迹聚合物的再结合，从而影响零流电位响应。在1.0×10-5M的CPPU，pH为6.8下，考察了五种不同缓冲溶液(混合酸–氢氧化钠、磷酸二氢钾–磷酸氢二钠、磷酸氢二钠–柠檬酸、磷酸二氢钾–硼砂、磷酸二氢钾–氢氧化钠)对零流电位差值的影响，结果如图5(a)所示，由图可知，当支持电解质为混合酸–氢氧化钠时，零流电位差值最大，因此，选择混合酸–氢氧化钠作为支持电解质。
在支持电解质为混合酸–氢氧化钠的情况下，考察了不同pH对零流电位差值的影响，结果如图5(b)所示，由图可知，pH在3.29–6.89范围内，先增后减，在6.80处达到最大值，因此选择6.80作为最佳pH。
扫描电位范围和扫描速率都会影响分子印迹聚合物与模板分子的再结合过程。在10μM的CPPU，pH为6.8的混合酸–氢氧化钠缓冲的情况下，考察了不同扫描电位范围对零流电位差值的影响。如图5(c)所示，扫描电位范围在1.2-2.8V的范围内，先增后减，并在扫描电位为1.6V时达到最佳，因此选择扫描电位为1.6V。
在10μM的CPPU，pH为6.8的混合酸–氢氧化钠缓冲，扫描电位为1.6V的条件下，考察了不同的扫描速率对零流电位差值的影响。由图5(d)可知，在0.05-0.25V·s-1的范围内，零流电位差值先增后减，并且在0.1V·s-1处达到最大值，因此，选择0.1V·s-1作为最佳制备条件。
富集过程就是模板分子CPPU进入分子印迹聚合物空穴的过程，富集时间的长短会影响模板分子与印迹聚合物空穴的融合程度。富集时间过短，待测物不能完全进入电极表面，富集时间过长，分子印迹聚合物结合的待测物量达到饱和，增加实验时间。在10μM的CPPU，pH为6.8的混合酸–氢氧化钠缓冲，扫描电位为1.6V，扫描速率为0.1V·s-1的条件下，对富集时间进行优化。由图5(e)可知，在富集时间为1-5min的范围内，富集时间在2min达到最大，两分钟之后随富集时间增大，零流电位差值基本不变，说明说明2min后模板分子与印迹聚合物的结合趋于饱和，因此，2min为最佳富集时间。
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