原位氮掺杂石墨烯修饰电极同时检测苯二酚3种异构体

利用多巴胺的聚合及还原特性,制备聚多巴胺包覆还原氧化石墨烯,在氮气保护下煅烧,制得氮原位掺杂石墨烯(C/N-Graphene)。应用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外(FT-IR)光谱表征该复合物的形貌和结构。应用滴涂及Nafion膜固定法制备C/N-Graphene修饰玻碳电极(C/N-Graphene/GCE)。该修饰电极对苯二酚3种异构体的氧化反应表现出优异的电催化性能和选择性,差分脉冲伏安法(DPV)峰电流与对苯二酚(HQ)、邻苯二酚(CC)、间苯二酚(RC)的浓度呈良好的线性关系,其线性范围分别为0.5~1 000μmol/L、0.5~460μmol/L和0.1~580μmol/L,检出限分别为0.251μmol/L、0.144μmol/L和0.072μmol/L。该方法应用于药厂废水和江水检测,3种苯二酚异构体回收率为97.0%~103.0%,相对标准偏差(RSD)小于5%(n=5),结果表明C/N-Graphene/GCE修饰电极适用于污染水样的快速检测。     

聚L-白氨酸-碳纳米管修饰电极同时检测对苯二酚和邻苯二酚

用Nafion将单壁碳纳米管(SWCNT)固定到玻碳电极(GCE)上,再利用电化学聚合方法将L-白氨酸(L-LEU)聚合到SWCNT/GCE上,制备得到poly L-LEU/SWCNT/GCE修饰电极。采用循环伏安法(CV)、差分脉冲伏安法(DPV)和电化学交流阻抗法(EIS)研究了对苯二酚(HQ)、邻苯二酚(CC)共存时,二者在修饰电极上的电化学行为。结果表明:此修饰电极对HQ和CC有很好的电催化和分离作用。二者在修饰电极上的氧化还原峰电流与GCE相比显著增强,HQ和CC的氧化峰电位差和还原峰电位差分别为124 mV和131 mV。HQ和CC的检测线性范围分别为2.0×10-7~1.0×10-4、5.0×10-7~1.0×10-4mol/L。检出限分别为8.0×10-8、1.0×10-7mol/L。制备的修饰电极重现性、稳定性良好。在模拟废水中采用该修饰电极对HQ和CC进行检测,结果满意。     

聚多巴胺-还原氧化石墨烯修饰电极同时测定邻苯二酚和对苯二酚

制备了聚多巴胺-还原氧化石墨烯修饰玻碳电极(PDA-rGO/GCE),以此修饰电极作为工作电极,采用循环伏安法(CV)对邻苯二酚(CC)和对苯二酚(HQ)的电化学行为进行了研究。结果表明CC和HQ在该修饰电极上的峰电流与氧化石墨烯修饰电极相比有了明显增高,并且它们的氧化峰电位差和还原峰电位差均超过110 mV,证明该修饰电极用于两种酚的同时检测是可行的。在优化实验条件下,采用微分脉冲伏安法(DPV)对CC和HQ同时进行检测,CC和HQ的峰电流与其浓度均在1.0×10~(-6)～4.0×10~(-3) mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限(S/N=3)分别为2.0×10~(-7) mol/L和3.6×10~(-7) mol/L。以所制备的修饰电极对自来水水样和湖水水样进行了加标回收检测,回收率在97.6%～100.6%范围内。     

纳米Cu_2O/氮掺杂石墨烯复合修饰电极对多巴胺的电化学分析研究

本文通过化学还原法制备纳米Cu_2O/氮掺杂石墨烯(NG)复合材料,用于构建一种新型的多巴胺(DA)电化学传感器。采用X射线衍射法和扫描电镜对纳米Cu_2O/氮掺杂石墨烯复合材料进行表征。在pH为7.0的磷酸盐缓冲液中,采用循环伏安法和计时电流法分别研究了DA在纳米Cu_2O/氮掺杂石墨烯复合修饰电极上的电化学行为。结果表明,该修饰电极对DA表现出显著的电催化活性,且DA在修饰电极上的反应受吸附控制。在最佳实验条件下,催化电流与DA的浓度在0.5~700μmol/L之间呈线性关系(r=0.9943),检测限达0.17μmol/L。该修饰电极的选择性高、重复性和再现性好。方法用于实际样品中DA的检测,获得结果较好。     

金属有机框架衍生的多孔碳修饰电极同时检测邻苯二酚和对苯二酚

本文运用金属有机框架(MOFs)作为模板,在惰性气体下热处理,合成金属有机框架衍生多孔碳材料(Metal Organic Frameworks Derived Porous Carbon,MDPC)。采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线粉末衍射(XRD)分别对MDPC进行形貌和相纯度的表征。采用滴涂法将MDPC修饰在玻碳电极表面,运用循环伏安法(CV)、差分脉冲伏安法(DPV)、交流阻抗法(EIS)等电化学方法对该电极进行电化学表征,研究邻苯二酚(CC)和对苯二酚(HQ)在MDPC修饰电极上的电化学行为。结果表明,该修饰电极对CC和HQ这两种异构体表现出优异的氧化还原电活性和区分效果。在最佳实验条件下,CC和HQ的浓度在0.5~80μmol/L的范围内与氧化峰电流呈现良好的线性关系。CC和HQ的检测限分别为0.031μmol/L和0.11μmol/L。该方法电流响应大、灵敏度高、检测限低,具有实际应用前景。     

二氧化硅/金复合膜修饰玻碳电极用于双酚A的检测

该文制备了二氧化硅/金复合膜修饰玻碳电极(SiO_2/Au/GCE),提出了一种简便检测双酚A(BPA)的电化学分析方法。采用扫描电镜(SEM)和红外光谱(FT-IR)对SiO_2和SiO_2/Au的形貌和结构进行了表征,循环伏安法(CV)和交流阻抗法(EIS)研究了SiO_2/Au/GCE的表面电化学特性,同时用CV、计时库仑法(CC)、控制电位电解库仑法、线性扫描伏安法(LSV)和差分脉冲伏安法(DPV)等研究了BPA在SiO_2/Au/GCE上的电化学行为,优化了实验参数,并得到电化学动力参数。实验发现:SiO_2/Au/GCE对BPA具有良好的电催化活性,BPA在该修饰电极上的氧化峰电流为GCE上的3倍,且BPA在SiO_2/Au/GCE上的氧化过程为2电子2质子的完全不可逆电极过程。在最佳条件下,BPA的氧化峰电流分别在0.01~0.50μmol/L和0.50~25μmol/L浓度范围内呈良好的线性关系,检出限为1.9×10-8mol/L。用于一次性手套中BPA含量的测定,回收率为98.9%~105.3%,与高效液相色谱法(HPLC)进行对照,结果满意。     

金纳米粒子-过氧化聚吡咯-碳纳米管复合膜修饰电极同时测定对苯二酚和邻苯二酚

将多壁碳纳米管(MWCNTs)滴涂于复合陶瓷碳电极(CCE)表面,采用电化学方法在碳纳米管表面逐层沉积过氧化聚吡咯(OPPy)和金纳米粒子(AuNPs),制得金纳米粒子-过氧化聚吡咯-多壁碳纳米管复合膜修饰电极(AuNPs-OPPy-MWCNTs/CCE).采用扫描电镜和电化学方法对修饰电极进行了表征.在0.10 mol/LPBS (pH 7.0)缓冲溶液中研究了对苯二酚(HQ)和邻苯二酚(CC)在修饰电极上的电化学行为.结果表明,修饰电极对HQ和CC的电极过程具有良好的电化学响应和区分效应.基于此建立了一阶导数伏安法同时测定HQ和CC的方法,HQ和CC的线性范围均为2.0×10-7～ 1.0×10-4 mol/L,检出限分别为6.0×10-8 mol/L和8.0×10-8 mol/L(S/N=3).模拟水样中的加标回收率分别为96.2％～99.8％ (HQ)和96.0％～100.0％,表明本方法具有良好的实用性.     

纳米金修饰的碳纤维超微电极在高浓度抗坏血酸体系中选择性测定多巴胺

将柠檬酸三钠与硼氢化钠还原氯金酸制备纳米金颗粒,采用一步恒电位沉积的方法在碳纤维超微电极上沉积纳米金颗粒,并对电极进行电化学表征。分别对100μmol/L DA、1mmol/L AA在该电极上修饰前后的电化学行为进行了研究,结果表明在浓度为1 mmol/L抗坏血酸共存下,DA的浓度(0. 1～10μmol/L)与氧化峰电流成正比,线性回归方程为Ip(μA)=200 c(μmol/L)+2×10~(-4),相关系数R~2=0. 9979,线性范围0. 1～10μmol/L,检出限为1. 28×10~(-2)μmol/L (S/N=3)。方法可用于较高浓度抗坏血酸共存下对多巴胺的选择性测定。     

新颖的TiO2@C核壳结构纳米纤维阵列电极制备及其在电化学传感器中的应用

本文提出以金属钛为基底, 在丙酮蒸气和无催化剂条件下, 通过高温反应, 直接在金属钛片上一步合成出具有核壳结构的TiO2@C纳米纤维阵列. 由于TiO2@C纳米纤维阵列在金属钛片上分布均一, 与金属钛基底有良好的结合力和电接触性能, 可直接作为电化学传感器电极. 进一步的电化学检测表明, 该电极对铁氰化钾及多巴胺等物质有良好的电化学响应, 对多巴胺检测灵敏度高, 响应的线性范围为1.0×10-7~1.0×10-4 mol/L, 检测限达2.45×10-8 mol/L. 该电极有望在生物传感、环境分析及药物分析等领域发挥重要作用.     

多巴胺在3-巯丙基三甲氧基硅烷-铜/多孔晶形分子筛修饰碳糊电极上的电化学氧化

制备了3-巯丙基三甲氧基硅烷-铜／多孔晶形分子筛修饰碳糊电极,研究了多巴胺在该电极上的电化学氧化及溶液pH对电化学反应的影响。结果表明：修饰电极对多巴胺的电化学氧化具有催化作用。以修饰碳糊电极为柱端检测电极,研制了芯片毛细管电泳-电化学检测系统,采用该系统测定多巴胺的线性浓度范围为2．0-400．0μmol／L;检出限为0．2μmol／L。     

碳纳米管修饰电极对对苯二酚和邻苯二酚的电催化研究

用循环伏安法(CV)和交流阻抗技术(EIS),研究了对苯二酚(HQ)和邻苯二酚(CC)在多壁碳纳米管(MWCNT)修饰电极上的电化学行为。分析和比较了修饰电极对这两种酚的催化反应。修饰电极对两种多酚类化合物都有强烈的电催化作用,电极过程受扩散控制。在pH 5.8的HAc-NaAc缓冲溶液中,HQ在修饰电极上的线性范围是10×10-4~1.0×10-2mol/L,检出限为1.0×10-5mol/L;在pH 4.4的HAc-NaAc缓冲溶液中,CC在修饰电极上的线性范围是4.0×10-5~2.0×10-3mol/L,检出限为8.0×10-6mol/L。该修饰电极可对HQ和CC同时进行测定。     

石墨烯/聚邻苯二胺膜修饰碳糊电极电催化性能的研究

研制了一种新型的石墨烯/聚邻苯二胺膜饰碳糊电极(GR/PPD/CPE)。在NaH2PO4-Na2HPO4缓冲溶液(pH 7.3)中,利用循环伏安法研究了对苯二酚(HQ)和邻苯二酚(CC)在该修饰电极上的电化学行为,利用线性扫描溶出伏安法研究了扫速与峰电流或峰电位的关系,利用微分脉冲溶出伏安法测定了HQ和CC的含量,线性范围分别为6.5×10-7~5.0×10-4mol/L和1.0×10-7~5.0×10-4mol/L,检出限(S/N=3)分别为8.0×10-8mol/L和2.0×10-7mol/L。方法用于自来水样中的HQ和CC的测定,回收率在96.5%~102.5%之间。     

用于多巴胺选择性电化学检测的多孔Fe-N-C纳米颗粒簇

多巴胺(DA)是人类神经系统的神经递质之一,也是诊断多种神经疾病的重要生物标志物,因此,快速准确地检测DA浓度受到广泛关注。本文以普鲁士蓝(PB)为前体制备了一种多孔Fe-N-C纳米颗粒簇,将其修饰在玻碳电极(GCE)表面,发现该修饰电极在使用线性扫描伏安法(LSV)和差分脉冲伏安法(DPV)时能够有效地降低尿酸(UA)和抗坏血酸(AA)的电化学氧化响应,而不影响DA的电化学氧化反应,并能够将三者的氧化峰有效分开,从而可以实现对DA的选择性电化学分析。研究结果表明,在含有高浓度的UA(100μmol/L)和AA(100μmol/L)的DA混合溶液中使用LSV检测DA,分段线性范围可以达到5~100μmol/L和100~700μmol/L,灵敏度分别为8.32×10~(-2)和3.44×10~(-2)A·(mol/L)~(-1),检测下限为5μmol/L。     

聚苯胺-石墨烯修饰玻碳电极同时测定邻苯二酚和对苯二酚

本文制备了聚苯胺-石墨烯修饰玻碳电极,并用循环伏安(CV)法和微分脉冲伏安(DPV)法研究了邻苯二酚(CC)和对苯二酚(HQ)在该修饰电极上的电化学行为。实验结果表明,相对于裸玻碳电极,HQ和CC在聚苯胺-石墨烯修饰电极上的氧化峰电流显著提高,氧化峰电位相差104.8mV,实现了CC和HQ的选择性测定。DPV法同时测定二酚时,HQ和CC分别在1.0×10-6~8.0×10-4 mol/L浓度范围内与其峰电流呈良好的线性关系,相关系数R分别为0.998、0.997,检出限(S/N=3)分别为1.0×10-7、8.0×10-8mol/L。将该方法用于模拟水样分析,回收率为95.3%~103.5%。     

基于单壁碳纳米管/Nafion/铜纳米粒子复合材料的多巴胺传感器的研制

通过电沉积金属铜于单壁碳纳米管( SWNTs)/Nafion 修饰的玻碳电极表面构建了一种经济且制备简单的多巴胺传感器。该纳米材料的形貌和成分用扫描电镜和能谱仪表征。不同扫速和pH条件下,以其修饰玻碳电极构建的电化学体系受吸附控制。多巴胺在该电极表面的反应机理为两电子双质子的过程,电荷转移系数α=0.6,电子转移数n=2.67,异相电子转移速率ks=1.38 s-1。在优化条件下,用微分脉冲伏安法检测多巴胺的线性方程为Ipa(μA)=-0.054c(μmol/L)-3.82(R2=0.9988),线性范围5~100μmol/L,检出限为0.014μmol/L(S/N=3)。此传感器制备简单、成本低、灵敏性高、稳定性好、重现性好,检测人尿液中多巴胺的回收率为96.5%~100.4%,相对标准偏差为1.2%~2.4%。     

碳纳米管/对氯四苯基锰卟啉修饰电极同时测定二羟基苯异构体

制备了碳纳米管/对氯四苯基锰卟啉修饰的玻碳电极,研究了三种二羟基苯异构体在该修饰电极上的电化学行为。由于碳纳米管独特的性能及与对氯四苯基锰卟啉特殊的协同效应,异构体在该修饰电极上的氧化峰电流均显著增大。利用差分脉冲伏安法(DPV)可同时检测三种异构体,在pH=6.5的磷酸盐缓冲溶液(PBS)中,邻苯二酚(CC)、间苯二酚(RC)、对苯二酚(HQ)峰电流与其浓度分别在0.8～280.0μmol/L、1.5～85.0μmol/L和0.4～200.0μmol/L范围内呈良好的线性关系,其检出限分别为0.5μmol/L、1.0μmol/L和0.2μmol/L。该电极具有良好重现性和稳定性。     

氮掺杂石墨烯-Nafion纳米材料修饰电极测定硝基苯类化合物

以Nafion为溶剂分散氮掺杂石墨烯,利用氮掺杂石墨烯良好的电化学性能及Nafion的富集和选择性透过特征制备了用于快速检测硝基苯类化合物的修饰电极NG-Nafion/GCE。采用原子力显微镜对氮掺杂石墨烯-Nafion修饰电极的形貌进行了表征,利用循环伏安法和方波伏安法表征了修饰电极的电化学特征,建立了此修饰电极方波伏安法检测硝基苯的方法。在最佳实验条件下,方波伏安的峰电流强度与硝基苯的浓度在3~12μmol/L和50~500μmol/L范围内成线性相关,检出限为0.5μmol/L。以此方法对湖水水样和自来水水样中的硝基苯进行加标回收检测,回收率在95.4%~103.5%之间。     

血红蛋白-氮掺杂碳纳米管电化学生物传感器检测水中溴酸盐

以高导电性的氮掺杂碳纳米管为固载基底，以血红蛋白为识别元件，构建了一种新型溴酸盐(BrO₃^-)电化学生物传感器。该传感器对BrO₃^-表现出较高的灵敏度(0.02519μA/(μmol/L))、较低的检出限(75.43 nmol/L)和较宽的线性范围(1×10^-7～4.66×10-5 mol/L)，已成功应用于实际水样中BrO₃^-的高灵敏快速定量检测。     

基于CeO2/ERGO/SiO2复合膜修饰电极的制备及应用

采用三步化学合成法制备了二氧化铈/还原氧化石墨烯/二氧化硅球(CeO_2/ERGO/SiO_2)复合纳米粒子,用X-射线粉末衍射(XRD)技术对其进行了表征,并用于修饰电极(CeO_2/ERGO/SiO_2/CPE)的制备,研究了修饰电极的电化学行为及其对苯酚的电催化活性。在最优实验条件下,苯酚的浓度在0. 2～143μmol/L范围内,与峰电流呈良好的线性关系,线性方程为i(μA)=-4. 00 c(μmol/L)-16. 77,检出限为0. 1μmol/L。方法用于实际样品延河水中苯酚含量的测定,样品回收率在97. 0%～102. 8%之间。     

基于MnO_2纳米线-还原石墨烯复合修饰电极的多巴胺电化学检测

通过电化学还原法制备MnO_2纳米线/还原石墨烯复合修饰电极(MnO_2-RGO/GCE),用于多巴胺(DA)的检测。采用扫描电镜和X-射线粉末衍射对不同的修饰电极微观形貌进行了表征,优化了电化学还原条件和测定DA实验条件。此外,还研究DA在裸电极及RGO或MnO_2-RGO修饰电极上的循环伏安响应。MnO_2-RGO/GCE复合修饰电极实现AA、DA和UA氧化峰的有效分离,AA-DA和DA-UA的氧化峰电位差分别为268和128 m V。检测DA的线性范围为0.06~1.0μmol/L和1.0~80μmol/L,检出限为1.0 nmol/L(S/N=3)。制备的MnO_2-RGO/GCE成功用于人血清样品的多巴胺含量分析。