基于聚苯胺-纳米金修饰玻碳电极的研制及其对过氧化氢的催化研究

通过将纳米金固载在聚苯胺(PANI)修饰的玻碳电极(GCE)上而研制出一种新型过氧化氢(H2O2)传感器。首先将苯胺单体电聚合到表面干净的裸GCE上,再将制备好的PANI/GCE浸入纳米金溶胶中,通过静电吸附将纳米金固载于PANI之上。整个制备过程通过扫描电子显微镜(SEM)进行观测。SEM图片显示16nm的纳米金均匀地分散在PANI膜上。被吸附的纳米金对H2O2的还原有良好的电催化活性。在优化的实验条件下,该传感器对H2O2测定的线性范围为1.2μmol/L~0.55mmol/L;检出限为0.35μmol/L(S/N=3)。该传感器具有响应快、灵敏度高、稳定性好的特点。     

基于Nafion-氧化石墨烯复合物/硫堇/纳米金构建过氧化氢传感器的研究

利用Nafion(全氟聚苯乙烯磺酸溶液)-氧化石墨烯复合物、硫堇和纳米金构建了H2O2酶传感器。首先将氧化石墨烯分散在体积分数0.2%Nafion溶液中制得Nafion-氧化石墨烯的复合物,并将其固定在玻碳电极表面,通过静电吸附将带正电荷的硫堇吸附到Nafion-氧化石墨烯复合膜修饰的玻碳电极表面,再利用静电吸附将纳米金修饰于电极上,通过纳米金来固定辣根过氧化物酶从而制得H2O2传感器。用循环伏安法和计时电流法考察该修饰电极的电化学特性。H2O2浓度为5.5×10-6~1.0×10-3mol/L时,酶电极的响应电流值与H2O2的浓度呈良好的线性关系,检出限为1.80×10-6mol/L。     

电还原氧化石墨烯-金纳米棒修饰电极对酒石黄的测定

本文制备了氧化石墨烯-金纳米棒复合物(GO-GNRs).利用滴涂法制备了修饰电极(GO-GNRs/GCE),通过循环伏安法,还原了GO-GNRs复合物中的GO,制得电化学还原的石墨烯-金纳米棒修饰电极(ERGO-GNRs/GCE).研究了酒石黄在不同电极上的电流响应,结果表明,ERGO-GNRs/GCE对酒石黄的氧化有很好的电催化作用,其浓度在0.05～6.0μmol/L范围内与氧化峰电流呈良好的线性关系,检出限为15 nmol/L.利用ERGO-GNRs/GCE可完成样品中酒石黄含量的测定.     

纳米金/Nafion/石墨烯修饰玻碳电极检测对苯二酚的研究

采用一步电化学共还原的方法将纳米金(AuNPs)、Nafion、电化学还原石墨烯(ERGO)修饰到玻碳电极(GCE)表面,制成修饰电极AuNPs/Nafion/ERGO/GCE。以扫描电镜对其进行表征,用循环伏安法和微分脉冲伏安法研究对苯二酚在该修饰电极上的电催化行为。优化了实验参数,对苯二酚在2.0～100μmol/L及100～800μmol/L浓度范围内与其氧化峰电流呈良好的线性关系,检出限为0.3μmol/L。用该修饰电极成功地进行了实际水样中对苯二酚含量的测定。     

离子液体掺杂聚苯胺/纳米铜修饰电极制备及其在过氧化氢测定中的应用

在离子液体1-甲基咪唑-三氟乙酸中用循环伏安法(CV)电聚合苯胺制得离子液体掺杂聚苯胺膜修饰玻碳电极(IL-PANI/GCE),进一步在其表面原位电沉积纳米铜粒子,构制用于测定H2O2的新型离子液体掺杂聚苯胺/纳米铜(nano-Cu/IL-PANI/GCE)电化学传感器。用扫描电镜(SEM)、循环伏安法(CV)和电化学阻抗谱法(EIS)表征此修饰电极,并讨论了其对H2O2的电催化还原机制。在0.1 mol/L NaOH溶液和"0.35 V电位下,用电流法测定了H2O2的含量,在20～1.12 mmol/L浓度范围内线性关系良好;检出限为0.1μmol/L,响应时间约为3 s。     

二茂铁巯基化合物/金纳米粒子/还原石墨烯修饰电化学传感器检测Cu~(2+)

通过Hummer法进一步还原合成还原石墨烯(RGO),Shifft碱反应合成新型二茂铁巯基化合物(FcSH)。利用还原石墨烯吸附性将石墨烯修饰在玻碳电极(GCE)上,在石墨烯表面电沉积金纳米粒子(AuNPs),通过自组装制备还原石墨烯和二茂铁巯基修饰电化学传感器(FcSH/AuNPs/RGO/GCE),该电化学传感器具有大的比表面积和富电子性能。实验显示,在0.01 mol/L HCl中,富集时间为180s,Cu~(2+)浓度在1.0×10~(-12)~1.0×10~(-11)mol/L与1.0×10~(-11)~1.0×10~(-10)mol/L范围内与方波伏安峰电流分别呈现良好的线性关系,检出限为0.94×10~(-12)mol/L。该电化学传感器对Cu~(2+)的检测表现出较好的选择性、高的稳定性和灵敏性,可用于环境中痕量Cu~(2+)的测定。     

基于聚溴酚蓝-石墨烯复合膜修饰电极的多巴胺电化学传感器

借助于简单可控的滴涂成膜和在线电聚合方法,将溴酚蓝和石墨烯修饰到玻碳电极表面,制备出聚溴酚蓝(PBPB)-石墨烯(GO)复合膜修饰玻碳电极(GCE),即多巴胺(DA)电化学传感器。研究表明,PBPB-GO复合膜对DA的电化学还原具有良好的催化作用。电化学交流阻抗表征结果显示,相对于裸GCE和PBPB/GCE,PBPB/GO/GCE具有较低的表面电阻,有利于加快电子传递;扫描电镜表征结果显示,PBPB/GO/GCE具有疏松多孔的结构,有利于对DA的富集。对DA在PBPB/GO/GCE上的电化学传感机理进行考察,结果显示其电化学反应是一个受吸附控制且有质子参与的过程。对DA的检测条件进行优化,溴酚蓝的最佳聚合圈数为15,石墨烯(2 mg/m L)的最佳修饰量为2μL,最佳检测底液为0.1 mol/L Na2HPO4-Na H2PO4缓冲溶液(p H 6.0)。在最优检测条件下,DA的检测线性范围为5.0×10-8~2.0×10-4mol/L,检出限低至1.0×10-8mol/L。DA电化学传感器具有良好的稳定性和重现性,灵敏度高,选择性好。将该传感器用于多巴胺注射液中DA含量的测定,结果满意。     

基于PAC修饰的氧化石墨烯负载纳米Pt构建新型三维过氧化氢电化学传感器

为构建一种新的无酶电化学生物传感器并将其用于细胞中释放的H_2O_2的有效检测,将聚二烯丙基二甲基氯化铵(PAC)修饰的氧化石墨烯(GO)和纳米Pt通过物理吸附和电化学沉积H_2PtCl_6共同负载于玻碳电极上,成功制备了Pt/PAC-GO/GCE生物传感器。扫描电镜表明纳米Pt能很好地负载于PAC-GO表面。Pt/PAC-GO/GCE生物传感器对H_2O_2具有较宽的线性范围(0.04～3.6μmol/L及4.4～28.6μmol/L)及较高的电流响应(检出限为0.01μmol/L)。此外,该生物传感器具有较强的抗干扰能力,已成功用于活细胞H_2O_2的检测,有望用于医学诊断。     

基于层层静电吸附天青Ⅰ和纳米金固定过氧化物酶生物传感器的研究

在玻碳电极(GCE)上,构造了一种以对氨基苯磺酸电聚合膜(PABSA)为基底,利用层层静电自组装技术固定多层天青Ⅰ(AI)和纳米金(nano-Au)制备的复合薄膜(nano-Au/AI)n,然后通过静电吸附辣根过氧化物酶(HRP)制得过氧化氢生物传感器[HRP/(nano-Au/AI)n/PABSA/GCE].采用循环伏安法和计时电流法考察了该传感器的电化学性质,并且研究了该修饰电极对H2O2的催化还原作用.在优化的实验条件下,该传感器的响应电流与其浓度在3.5×10-6～3.6×10-3 mol/L范围内呈现良好的线性关系,检出限为1.2×10-6 mol/L.该传感器的米氏常数为1.5 mmol/L,表明所固定的酶具有较高的生物活性.     

还原石墨烯-碳纳米管-金纳米复合物的电化学发光过氧化氢传感器

以聚乙烯亚胺(PEI)为还原剂,采用一步还原法制备纳米金修饰的还原石墨烯-碳纳米管(AuNPs-rGO-CNTs)复合纳米材料。PEI同时作为交联试剂,使得AuNPs-rGO-CNTs复合物具有良好的成膜性质,能均匀的修饰到玻碳电极表面,制得AuNPs-rGO-CNTs修饰电极。基于过氧化氢(H2O2)作为鲁米诺-电化学发光(鲁米诺-ECL)体系的共反应试剂能显著增强鲁米诺的电化学发光信号,构建了AuNPs-rGO-CNTs复合物修饰的玻碳电极用于电化学发光测定H2O2的新方法。实验采用循环伏安法对传感器的修饰过程进行了表征。对测试底液中鲁米诺的浓度、pH等条件进行了优化,在最优实验条件下,该传感器的电化学发光信号强度与H2O2浓度在3.4×10-2~1.4×102μmol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为1.1×10-2μmol/L。传感器适用于H2O2的测定。     

基于Pd-Au纳米颗粒的非标记型凝血酶传感器的研制

采用电沉积方法将Pd纳米颗粒沉积到玻碳电极(GCE)表面,再将Pd纳米颗粒修饰电极插入H2SO4溶液中,吸收适量活性氢后,转移到HAuCl4溶液中,静置一定时间后,使金被活性氢还原并自发沉积到Pd纳米颗粒修饰的玻碳电极表面。通过自组装作用将带巯基的凝血酶适配体Ⅰ固定在Pd-Au/GCE表面,制得非标记型凝血酶适配体传感器。当凝血酶与凝血酶适配体结合时,覆盖在电极表面,从而阻碍了电极表面的Pd-Au纳米颗粒对H2O2的催化还原活性,通过监测H2O2还原电流的减小程度,实现对凝血酶的定量检测。考察了pH值、培育时间等实验条件对响应电流的影响以及Pd-Au纳米颗粒的协同作用。实验表明,此传感器的线性范围为3.0~300 nmol/L,检出限为0.98 nmol/L。     

纳米金/石墨烯复合膜修饰电极检测异烟肼

先采用滴涂法制备了石墨烯修饰电极(GR/GCE),然后采用电化学方法将纳米金沉积于石墨烯表面制备了纳米金/石墨烯复合材料修饰电极(Au NPs/GR/GCE)。研究了异烟肼(isoniazid,INZ)在该Au NPs/GR/GCE上的电化学行为。结果表明,异烟肼在该修饰电极上有良好的电化学响应。在优化条件下,线性扫描伏安法测定异烟肼的线性范围为1.0×10-7~1.0×10-4mol/L,检出限为5.0×10-8mol/L(S/N=3)。用该法测定了异烟肼注射液中异烟肼的含量,结果令人满意。     

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。     

纳米金/石墨烯复合膜修饰电极检测异烟肼EI北大核心CSCD

先采用滴涂法制备了石墨烯修饰电极(GR/GCE),然后采用电化学方法将纳米金沉积于石墨烯表面制备了纳米金/石墨烯复合材料修饰电极(Au NPs/GR/GCE)。研究了异烟肼(isoniazid,INZ)在该Au NPs/GR/GCE上的电化学行为。结果表明,异烟肼在该修饰电极上有良好的电化学响应。在优化条件下,线性扫描伏安法测定异烟肼的线性范围为1.0×10-7~1.0×10-4mol/L,检出限为5.0×10-8mol/L(S/N=3)。用该法测定了异烟肼注射液中异烟肼的含量,结果令人满意。     

聚乙烯亚胺功能化碳纳米管负载铂@金核壳纳米粒子的过氧化氢传感器

实验以聚乙烯亚胺(PEI)功能化的多壁碳纳米管(MWNTs)作为生长基质,电沉积金纳米粒子(AuNPs)作为晶种,采用种子介导生长法在玻碳电极(GCE)上生长铂纳米粒子(PtNPs),以此制备了一种新型的过氧化氢(H2O2)传感器。利用电化学方法和冷场发射扫描电镜(FESEM)对此修饰电极(Pt@Au/PEIMWNTs/GCE)进行了表征。示差脉冲实验表明,该电极对H2O2有优异的电催化效果,在9.2×10!8~2.1×10!3mol/L范围内H2O2的浓度与电流响应呈线性关系,线性相关系数0.9994,检出限3.1×10!8mol/L(S/N=3)。     

超氧化物歧化酶在纳米金/L-半胱氨酸修饰金电极上的电化学行为

通过L-半胱氨酸将纳米金修饰到金电极上,把超氧化物歧化酶(SOD)固定在修饰电极表面,制备了SOD-纳米金/L-半胱氨酸修饰电极。运用交流阻抗法、循环伏安法等方法表征了该电极,发现SOD在该电极上于0.15V和-0.05V左右产生较明显的氧化还原峰,在0.04～0.24V/s扫描速率范围内,其还原峰电流与扫描速速呈线性关系,表明该电极过程受吸附控制。研究了H2O2对SOD-纳米金/L-半胱氨酸修饰电极伏安行为的影响,发现该电极的还原峰电流与H2O2浓度在1.0×10-6～2.0×10-4mol/L范围内呈良好的线性关系,相关系数为-0.996,可用于对H2O2的分析检测。     

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。     

石墨烯-壳聚糖/金纳米粒子修饰电极同时测定亚硫酸根和亚硝酸根

采用滴涂法得到了石墨烯(GR)-壳聚糖(CS)修饰的玻碳电极(GCE),再采用电沉积的方法将HAuCl4直接还原成金纳米粒子,沉积在GR-CS表面,制得了GR-CS/AuNPs GCE修饰电极。采用透射电子显微镜(TEM)分别对制备的GR和构建的修饰电极GR-CS/AuNPs GCE进行了形貌表征。用循环伏安法研究了SO32-和NO2-在GR-CS/AuNPs GCE上的电化学行为。结果表明,此修饰电极对SO32-和NO2-均有较好的电催化活性作用,并且能实现对两种物质的同时测定,SO32-和NO2-在该修饰电极上的线性范围分别为5～410μmol/L和1～380μmol/L,检出限(S/N=3)分别为1.0和0.25μmol/L。GR-CS/AuNPs GCE具有很好的稳定性、重现性和灵敏度。此电极用于实际水样的SO32-和NO2-的含量测定,回收率为97.2%～102.6%,结果令人满意。     

基于聚对氨基苯磺酸、功能化石墨烯和纳米金修饰电极的构筑及用于双酚A的测定

通过电聚合方法制备聚对氨基苯磺酸修饰的玻碳电极（GCE/pABSA）,然后把带有正电荷的超支化聚乙烯亚胺功能化还原氧化石墨烯（BPEIGr）和带有负电荷的金纳米粒子（AuNPs）依次修饰到电极上,制得GCE/pABSA/BPEIGr/AuNPs修饰电极。研究了双酚A在GCE/pABSA/BPEIGr/AuNPs修饰电极上的电化学行为。结果表明,所制备的修饰电极对双酚A有良好的电催化效果,在pH 7.0的PBS溶液中进行循环伏安扫描,双酚A在0.2～0.8 V范围内出现1个不可逆的氧化还原峰。采用差分脉冲伏安法（DPV）对双酚A进行了检测,在优化的条件下,双酚A的浓度在0.05～10μmol/L范围内与氧化峰电流呈线性关系,检出限为0.02μmol/L(3σ)。将基于此修饰电极的传感器用于浑河水和自来水中双酚A含量的测定,加标回收率在97.0%～105.0%之间。     

电沉积纳米ZnO修饰玻碳电极交流阻抗法测定硫离子

以Zn(NO3)2和KCl为支持解液,在裸玻碳电极(GCE)上电化学沉积一层纳米Zn O薄膜,制备出一种基于纳米Zn O修饰电极(Zn O/GCE)用于检测S2-的电化学传感器。电化学循环伏安法(CV)表明该修饰电极具有大的比表面积及良好导电性能。将Zn O/GCE置于微酸性的Na2S(p H 6.5)溶液中进行富集反应12 min后,可得到恒定的电化学交流阻抗值(Ret)。在最优实验条件下,该制备电极可成功应用于检测不同浓度的Na2S溶液,其ΔRet值与Na2S浓度范围(1.0×10-7~1.0×10-3mol/L)的对数呈良好的线性关系,检出限为6.37×10-8mol/L。制备电极(Zn O/GCE)可应用于实际水样中硫化物的检测。