聚对氨基苯磺酸/石墨烯复合修饰电极对尿酸的选择性灵敏测定

采用电聚合方法在石墨烯纳米片(GN)的表面聚合一层聚对氨基苯磺酸(PABSA),制备了聚对氨基苯磺酸/石墨烯复合修饰玻碳电极(PABSA/GN/GCE)。研究了尿酸(UA)和抗坏血酸(AA)在该修饰电极上的电化学行为。与聚对氨基苯磺酸修饰电极(PABSA/GCE)及石墨烯单层膜修饰电极(GN/GCE)相比,复合修饰电极PABSA/GN/GCE显著提高了对UA和AA的检测灵敏度和分离度。在0.1 mol/L磷酸盐缓冲溶液(pH7.0)中,UA和AA的峰电位差达344 mV,表明PABSA/GN/GCE能实现对UA的选择性测定。UA的峰电流与其浓度呈良好的线性关系,线性范围为1.0×10-7～8.0×10-4mol/L,检出限为4.5×10-8mol/L。该复合修饰电极用于尿样中尿酸的测定,结果满意。     

基于巯基乙酸与离子液体共修饰的过氧化氢生物传感器的研究

采用静电组装技术,将离子液体[Bmim]PF6与辣根过氧化物酶(HRP)交替固定在巯基乙酸修饰的金电极表面,制备了(HRP/[Bmim]PF6)n多层组装膜,并通过电化学阻抗谱(EIS)和傅立叶红外反射光谱(ATR-FTIR)对制备的组装膜进行了表征.以对苯二酚为电子媒介体,过氧化氢在(HRP/[Bmim]PF6)2双层组装膜传感器上的线性范围为1.6×10-6 ～2.5×10-3 mol/L,检出限为5.7×10-7 mol/L(S/N=3),达到95%稳态电流用时少于5 s,Kappm值为0.048 mmol/L,表明所固定的酶具有较高的生物活性.     

基于石墨烯基复合物和聚天青Ⅰ的HRP传感器检测有机过氧化物的研究

利用电化学还原氧化石墨烯(GO)的方法将石墨烯(rGO)固定在电极表面上,然后电沉积氢氧化铜和氢氧化镍复合物,构成石墨烯/金属氢氧化物复合纳米材料修饰的玻碳电极(GCE),并通过电聚合天青Ⅰ将辣根过氧化酶(HRP)固定在GCE/rGO/Cu(OH)_2-Ni(OH)_2表面,制得GCE/rGO/Cu(OH)_2-Ni(OH)_2/HRP-PA。对石墨烯/金属氢氧化物复合纳米材料进行了SEM和能谱表征。通过电化学阻抗法和循环伏安法对传感器的制备过程和电化学性能进行了研究,并进一步分别对过氧化氢叔丁基(BHP)及过氧化氢异丙苯(CHP)进行了分析测定。该传感器对BHP和CHP具有良好的检测效果,在2.0×10~(-5)~9.2×10~(-4)mol/L范围内响应电流与BHP浓度呈良好的线性关系,检出限为9.9×10~(-6)mol/L;在3.0×10~(-6)~1.0×10~(-4)mol/L范围内响应电流与CHP浓度呈良好的线性关系,检出限为6.9×10~(-7)mol/L。     

基于固体酶催化反应电化学测定酶含量

提出了以固体辣根过氧化物酶(HRP)对过氧化氢氧化邻苯二胺的催化作用为基础的测定HRP及其标记物的电化学方法.测定中以Au-Pt/PAN/GCE为工作电极,并详细叙述其制备过程.将一定浓度的HRP按规定方法固定在上述修饰电极上制得HRP/Au-Pt/PAN/GCE修饰电极,将此电极浸入含5.0×10-3mol·L-1邻苯二胺及2.5×10-3mol·L-1过氧化氢的磷酸盐缓冲溶液(pH 5.0)中,反应10 min后将电极取出,记录溶液中酶催化反应产物的方波伏安峰及峰电流.结果表明:酶催化反应前,底物在工作电极上于-0.488 V(vs.SCE)处有明显的还原峰,在酶催化反应后,在-0.584 V处出现一个更大的还原峰,电位负移160 mV,且峰电流明显增大.峰电流值(Ip)与修饰在Au-Pt/PAN/GCE电极上的HRP的含量在1.0×10-2～2.0×102μg·L-1之间呈线性关系,方法的检出限(3S/N)为3.0 ng·L-1.     

基于纳米金自组装膜固定辣根过氧化物酶的生物传感研究

将辣根过氧化物酶(HRP)通过纳米技术和自组装技术固定于电极表面,制得了酶修饰电极.纳米金与HRP形成了静电复合物并高效地保持了HRP的生物活性,以对苯二酚作为电子媒介体,差示脉冲伏安法(DPV)研究生物酶电极测定H2O2的线性范围为5.0×10-6～1.0×10-3 mol/L,检测限为2.5×10-6 mol/L,线性方程为△I=0.34765+4.05553CH2O2(mM).酶电极的表观米氏常数(K(app))为0.0675 mmol/L.实验同时证明该生物酶电极具有良好的稳定性和使用寿命.     

普鲁士蓝和苝四甲酸二酐衍生物膜修饰的过氧化氢生物传感器

以玻碳电极(GCE)为基底,采用恒电位法沉积一层普鲁士蓝(PB),然后将苝四甲酸二酐衍生物(PTC-NH2)自组装到其表面,形成既带氨基功能团,又可有效防止PB渗漏的导电膜.通过静电吸附和共价键合作用固定纳米金和辣根过氧化物酶(HRP)的复合物,从而制得性能优良的过氧化氢(H2O2)生物传感器.采用循环伏安法(CV)和计时电流法,考察了传感器的电化学性能.实验表明,本传感器具有灵敏度高、线性范围宽、检出限低、稳定性好、抗干扰能力强等特点.其线性范围为2.0×10-6～1.4×10-3mol/L;检出限为8.3×10-7mol/L(S/N=3).     

基于原位电聚合硫堇的双酶型葡萄糖传感器的研究

提出了一种基于电聚合硫堇作为电子传递媒介的辣根过氧化物酶-葡萄糖氧化酶(HRP-GOD)的双酶型葡萄糖传感器的制备方法。该法采用碳糊包埋HRP和硫堇,通过原位电聚合形成聚硫堇修饰的碳糊电极,以壳聚糖膜修饰该电极表面,用戊二醛交联固定GOD制得葡萄糖传感器。葡萄糖在1.0×10-4~8.0×10-3mol/L浓度范围内与传感器的响应电流呈线性关系,检出限为5×10-5mol/L。该传感器有良好的选择性和稳定性,经一个月的连续使用后,仍能保持其初始活性的80%。     

壳聚糖/聚乙烯吡咯烷酮固定辣根过氧化物酶的过氧化氢生物传感器

用一种新型的壳聚糖(CS)/聚乙烯吡咯烷酮(PVP)复合膜在玻碳电极(GCE)上固定辣根过氧化物酶(HRP)。以乙二醛作交联剂,二茂铁(Fc)作媒介体,制备过氧化氢生物传感器。红外光谱表明:CS与PVP交联形成了一种新的高聚物,实验结果证明该聚合物适合辣根过氧化物酶的固定。该传感器对于H2O2的电流响应在5 s内即可达到最大,线性范围为6.0×10-6~1.7×10-4mol/L;检出限为2.5×10-6mol/L。该传感器的检测灵敏度为62.5μA/mmol/L。     

对乙酰氨基酚在纳米金/十二烷基苯磺酸钠修饰电极上的电化学行为研究

基于电化学沉积法制备了纳米金/十二烷基苯磺酸钠修饰玻碳电极(Nano-Au/SDBS/GCE),并采用扫描电子显微镜、X-射线光电子能谱和电化学方法进行表征。研究了对乙酰氨基酚在Nano-Au/SDBS/GCE上的伏安行为,结果表明,对乙酰氨基酚由在裸玻碳电极上的不可逆氧化过程变为准可逆过程,氧化峰峰电位由0.60 V负移至0.50 V,且在0.42 V处产生一个新的还原峰,表明nano-Au/SDBS膜能催化对乙酰氨基酚的电化学反应。在优化条件下,氧化峰峰电流与对乙酰氨基酚浓度在1.0×10-6mol/L～9.0×10-6mol.L–1和1.0×10-5～1.0×10-4mol.L–1间有良好的线性关系,检出限为8.0×10-7mol.L–1(S/N=3)。     

基于胆碱修饰层为基底的纳米金固定过氧化物酶修饰电极的研究

玻碳电极上共价修饰上单分子层胆碱(Ch)可以显著提高电极的活性。本研究利用该电极上胆碱层带有的正电荷,牢固吸附带负电荷的纳米金溶胶,继而利用纳米金颗粒良好固载辣根过氧化物酶(HRP),制备出了基于HRP酶直接电化学的H2O2传感器。以阻抗谱、循环伏安等方法表征了修饰电极的性质。结果显示,该电化学传感器具有良好的催化活性,电活性HRP的表面浓度(Γ*)为1.2×10-9mol/cm2,米氏常数KMapp=1.55±0.11 mmol/L。该修饰电极在H2O2浓度1.2×10-6~3.2×10-3mol/L范围内有线性响应,检出限(S/N=3)为4.0×10-7mol/L。本修饰电极制备简单,选择性高,稳定性好,可以作为进一步构筑生物传感器的基础。     

香兰素在AB/PABSA/GCE修饰电极上的电化学行为及测定

采用电聚合和滴涂法制备了乙炔黑/聚对氨基苯磺酸修饰电极(AB/PABSA/GCE),并用交流阻抗法(EIS)进行了表征,运用循环伏安法(CV)对实验条件进行优化后,研究了香兰素(Van)在AB/PABSA/GCE上的电化学行为。结果表明,在p H 7.0的PBS溶液中,Van在该修饰电极上有1个氧化峰,无还原峰,在40~300 m V/s扫速范围内,Van氧化峰电流与扫速呈线性关系,说明Van在该电极上的电化学反应过程是受吸附控制的不可逆过程。该反应过程中电子转移数及参加反应的质子数均为2,电极有效面积A=0.065 7cm2,扩散系数D=1.557×10-3cm2/s,反应物吸附量Γ=2.249×10-8mol/cm2。采用计时电流法(CA)对不同浓度的Van进行测定,结果发现在5~460μmol/L浓度范围内,氧化峰电流与浓度呈良好的线性关系(r=-0.998 5),检出限为2.09×10-7mol/L。运用该方法对巧克力样品进行了检测,回收率为93.0%~114.2%。     

基于多壁碳纳米管增敏材料的辣根过氧化物酶分子印迹电化学传感器的制备及对H2O2的检测

以辣根过氧化物酶(HRP)为蛋白质模板分子, 邻苯二胺(o-PD)为聚合单体, 首先将预先羧基化的多壁碳纳米管(MWCNTs)通过阶跃电位法电沉积在玻碳电极上作为增敏材料, 然后在该电极上电聚合含HRP的邻苯二胺电沉积液形成一层聚合膜, 去除模板化合物后, 制得对HRP具有特异性识别能力的分子印迹聚合物(MIPs)膜; 利用聚邻苯二胺(POPD)的自探针效应构建了分子印迹电化学传感器. 该传感器的响应电流与HRP浓度在1.0×10 ^-10~1.0×10 ^-5 mg/mL范围内有良好的线性关系, 相关系数为0.991, 检出限为1.5×10 ^-11 mg/mL(S/N=3); 该传感器的响应电流与H₂O₂浓度在4.0×10 ^-7~1.4×10 ^-5 mol/L范围内有良好的线性响应, 相关系数为0.992, 检出限为2.6×10 ^-7 mol/L(S/N=3), 将该传感器用于实际样品H₂O₂的检测, 回收率在91.2%~97.1%之间. 建立了基于MIPs膜的HRP和H₂O₂双分析物传感器的制备方法, 该方法可应用于酶及其酶促底物双分析物传感器.     

辣根过氧化物酶生物传感器检测硫化物的研究

采用酸性溶胶法在碳纳米管(CNT)上负载纳米二氧化钛(TiO2)颗粒,并制备了CNT-TiO2修饰电极,利用TiO2与辣根过氧化物酶(HRP)间的静电吸附实现了HRP在CNT-TiO2修饰电极表面的固定。利用硫化物对HRP的抑制作用实现了对硫化物的检测。其峰电流值与硫化物的浓度在0.75×10-7～10.5×10-6mol/L范围内呈线性关系。方法的检出限为(3S/N)0.206×10-7mol/L。     

基于聚亚甲基蓝和碳纳米管/辣根过氧化物酶的有机过氧化物传感器

本文结合层层组装法和电化学聚合法,制备了电子介体聚亚甲基蓝(PMB)修饰的碳纳米管(CNTs)/辣根过氧化物酶(HRP)多层膜有机过氧化物传感器。利用电化学阻抗表征了(CNTs/HRP)n的层层组装过程,探讨了不同HRP层数对传感器响应的影响,并研究了传感器对有机过氧化物过氧化氢叔丁基、过氧化氢异丙基苯的电催化还原性能。该传感器对过氧化氢叔丁基的线性检测范围为1.75×10-5～7.25×10-3mol/L,检测限为1.36×10-6 mol/L;对过氧化氢异丙基苯的线性检测范围为3.87×10-6～1.47×10-3 mol/L,检测限为6.48×10-7 mol/L。     

桑色素/石墨烯修饰电极的制备及对多巴胺的选择性灵敏测定

在石墨烯纳米片修饰电极(GN/GCE)上,通过电聚合的方法制备了新颖的桑色素/石墨烯复合修饰电极(M/GN/GCE).以多巴胺(DA)和抗坏血酸(AA)为模型化合物,运用循环伏安法(CV)和差示脉冲伏安法(DPV)考察了该复合修饰电极的电催化行为.在pH 7.0的PBS中,DA和AA分别在0.172 V和-0.183 V产生氧化峰,峰位差达355 mV.与单一修饰电极(桑色素修饰电极(M/GCE)、石墨烯修饰电极(GN/GCE)及裸玻碳电极(GCE))相比,DA在M/GN/GCE上的峰电流显著增大.在优化的实验条件下,DA在2.0×l0-8～5.5×10-4 mol/L浓度范围内与其峰电流具有良好的线性关系,检出限达9.0×10-9 mol/L.     

聚(三聚氰胺)与金纳米粒共修饰玻碳电极用于芦丁的电化学测定

通过电聚合和电沉积方法首次制得聚(三聚氰胺)和金纳米粒共修饰的电极(PMel/Au/GCE),并对修饰电极进行交流阻抗电化学分析。采用循环伏安法研究了芦丁在修饰电极上的电化学行为,发现其氧化峰电流和还原峰电流较裸玻碳电极(GCE)以及聚(三聚氰胺)修饰的电极(PMel/GCE)明显增强,提高了检测的灵敏度。对溶液的pH值、金纳米粒子电沉积时间、三聚氰胺电聚合时间和扫描速率等实验条件进行了优化。采用示差脉冲伏安法对芦丁进行定量分析,芦丁浓度分别在7.8×10-9~1.2×10-6mol/L和1.2×10-6~1.5×10-5mol/L范围内与峰电流呈线性,其相关系数(r2)分别为0.997和0.993,检出限(S/N=3)为5.5×10-9mol/L。将该电极用于市售芦丁片检测,回收率为96.4%~101.8%。     

碳纳米管负载铂颗粒酶电极葡萄糖传感器

以碳纳米管负载纳米铂颗粒修饰玻碳电极 (CNT Pt/GCE)为基底 ,用明胶固定葡萄糖氧化酶(GOD) ,构建了电流型葡萄糖生物传感器 (GOD/CNT Pt/GCE)。在实验中 ,GOD/CNT Pt/GCE显示了良好的分析性能 ,与常规铂电极葡萄糖传感器 (GOD/Pt)相比较 ,测定葡萄糖的检出限从 6 .7× 10 -3 mol/L下降到8.3× 10 -4mol/L ;工作电位从 0 .6 5V下降至 0 .4 5V ;响应时间从 30s下降至 5s左右。实验结果表明 ,具有高度电催化活性的CNT Pt/GCE可作为酶传感器的一种新型基体电极。     

明胶固定辣根过氧化物酶制备H_2O_2传感器

用明胶将辣根过氧化物酶(HRP)固定于多壁碳纳米管(MWNT)和茜素红(AR)修饰的玻碳(GC)电极上,制成HRP生物传感器(HRP/AR/MWNT/GC),然后在3%戊二醛(GA)中进行交联改性,以克服明胶膜易溶胀的缺点,并提高膜的稳定性.同时详细探讨了该传感器对H2O2的响应性能,并优化了实验条件.结果表明,该传感器对H2O2的线性响应范围为5.0×10-6～1.0×10-3mol/L,线性相关系数为0.9932,检出限为1.0×10-7mol/L,且放于4℃环境30d后,峰电流值约为原来的72.1%.该传感器响应快速,灵敏度高,且具有良好的重现性、稳定性及较长的使用寿命,具有潜在的应用价值.     

辣根过氧化物酶在碳纳米管-离子液体修饰碳糊电极上的直接电化学研究

以室温离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([EMIM]PF6)为粘合剂与多壁碳纳米管(Multi-walled carbon nanotubes,MWCNTs)、石墨粉相混合制备新型碳糊电极,并在该电极表面修饰辣根过氧化物酶(HRP)制成新型碳糊酶电极(HRP-MWCNTs-CILE)。应用循环伏安法(CV)和计时电流法(it)研究了该修饰电极的直接电化学行为。结果表明,该修饰电极在pH 6.0的0.05 mol/L磷酸缓冲溶液中,其循环伏安曲线上出现了1对准可逆的氧化还原峰,为HRP中Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)电对的特征峰。该修饰电极对过氧化氢具有良好的催化活性、抗干扰能力和稳定性。在最佳条件下,修饰电极对H2O2的测定线性范围为7.0×10-6~3.0×10-3mol/L,检出限(S/N=3)为2.5×10-6mol/L。该传感器具有制备简单、成本低廉、响应快等特点,具有较好的应用前景。     

咖啡酸在多壁碳纳米管修饰玻碳电极上的电化学行为及其测定

制备了多壁碳纳米管(MWNT)修饰玻碳电极,并研究了咖啡酸在该电极上的电化学行为及其测定方法,与裸玻碳电极(GCE)相比,MWNT膜修饰电极(MWNT/GCE)能显著提高咖啡酸的氧化峰电流.在pH=3.29的B-R缓冲溶液中,咖啡酸在MWNT/GCE电极上出现1对准可逆的氧化还原峰,Epa=0.47 V,Epc=0.32 V,峰电流与其浓度在5.0×10-7～2.0×10-5 mol/L范围内成线性关系,检出限为5.0×10-7mol/L.实际样品测定的相对标准偏差(RSD)为0.82％(n=5),平均回收率为100.7％.MWNT膜对咖啡酸的电化学氧化有明显的催化作用.该法是一种快捷、可靠、灵敏的检测方法,可以用于咖啡酸含量的测定.