A Nonenzymatic Glucose Sensor Based on Layer-by-layer Self-assembly of NiAl-layered Double Hydroxide and Polyelectrolyte

采用共沉淀法合成了镍铝水滑石(NiAl - LDH),将NiAl - LDH与聚苯乙烯磺酸钠(PSS)通过层层自组装法构筑了PSS/NiAl - LDH多层膜电极,并将其用于葡萄糖分析.X射线衍射光谱、红外光谱和SEM结果表明:共沉淀法合成的NiAl -LDH具有典型的水滑石特征峰及形貌.紫外-可见光谱表明:NiAl - LDH可与PSS均匀有效地组装构筑多层膜.电化学研究表明:NiAl - LDH修饰电极能有效地催化氧化葡萄糖.该传感器对葡萄糖在5.0×10-7～6.6×10-4 mol/L范围内呈良好的线性响应,灵敏度为8.9×10-4 A·L·mol -1,检出限(S/N=3)为2.8×10-7 mol/L.     

基于层层组装镍铝水滑石/聚电解质的无酶葡萄糖传感器

采用共沉淀法合成了镍铝水滑石(NiAl-LDH),将NiAl-LDH与聚苯乙烯磺酸钠(PSS)通过层层自组装法构筑了PSS/NiAl-LDH多层膜电极,并将其用于葡萄糖分析。X射线衍射光谱、红外光谱和SEM结果表明：共沉淀法合成的NiAl-LDH具有典型的水滑石特征峰及形貌。紫外-可见光谱表明：NiAl-LDH可与PSS均匀有效地组装构筑多层膜。电化学研究表明：NiAl-LDH修饰电极能有效地催化氧化葡萄糖。该传感器对葡萄糖在5.0×10-7~6.6×10-4 mol/L范围内呈良好的线性响应,灵敏度为8.9×10-4 A?L?mol-1,检出限(S/N=3)为2.8×10-7 mol/L。     

碳纳米管修饰电极同时测定邻苯二酚和对苯二酚

用十二烷基磺酸钠(SDS)分散碳纳米管(CNTs),通过层层组装(LBL)聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDDA)和CNTs构筑PDDA/CNTs多层膜电极.利用紫外-可见光谱法对PDDA/CNTs多层膜的组装过程进行监测,用循环伏安法(CV)和差分脉冲伏安法(DPV)研究了邻苯二酚和对苯二酚同时存在时PDDA/CNTs多层膜电极上的电化学行为.结果表明,碳纳米管修饰电极对邻苯二酚和对苯二酚有较好的电催化活性和电分离作用,邻苯二酚和对苯二酚无需经过分离即可同时被检出.在修饰电极上的线性范围如下:邻苯二酚为2.0×10-6~1.4×10-4mol/L,线性相关系数R=0.9991;对苯二酚为2.0×10-6~1.4×10-4mol/L,线性相关系数R=0.9987.     

基于钴铝水滑石/铁氰化钴的无酶葡萄糖传感器的研究

采用电沉积的方法将铁氰化钴(CoHCF)和钴铝水滑石(CoAl-LDH)共同固载于玻碳电极(GCE)表面构筑CoAl-LDH/CoHCF纳米材料修饰电极,并利用CoAl-LDH和CoHCF两种物质在碱性环境中对葡萄糖的协同电催化氧化作用,将其用于葡萄糖的分析。采用扫描电镜对电化学沉积的CoHCF和CoAlLDH的表面形貌进行了表征,利用X射线能量色散谱(EDS)对电沉积的CoAlLDH/CoHCF复合材料进行了分析。采用循环伏安法(CV)对修饰电极催化氧化葡萄糖的行为进行了研究。利用电流-时间法对CoAl-LDH/GCE,CoHCF/GCE,CoAl-LDH/CoHCF/GCE和裸GCE等4种电极对葡萄糖的催化效果进行了对照。对底液NaOH的浓度和扫速对电极的影响进行了探讨。该传感器对葡萄糖在5.0×10–7~6.46×10–4mol/L范围内呈良好的线性响应,相关系数为0.9996,灵敏度为0.13 A·L·mol-1,检出限(S/N=3)为2.1×10–7mol/L。     

层层自组装法制备碳纳米管/酶多层膜电极及其检测酚类物质

将十二烷基硫酸钠（SDS）分散的碳纳米管(CNTs)和辣根过氧化物酶(HRP)通过层层组装方法构筑HRP多层膜酶电极,并将其用于酚类物质的分析检测研究。紫外-可见光谱表明,SDS分散的CNTs可与HRP均匀有效地组装构筑多层酶膜。电化学研究表明,CNTs的引入很好地提高了HRP电极的灵敏度;随着CNTs/HRP组装层数的增加,电极的电化学响应增加。研究结果表明该HRP电极对酚类物质（邻苯二酚、对苯二酚和苯酚）的分析检测具有宽的线性范围、好的灵敏度和抗干扰性。     

一步电沉积法构建辣根过氧化物酶传感器

在恒电位沉积钴铝水滑石(CoAl-LDH)时将辣根过氧化物酶(HRP)和碳纳米管(CNTs)固定于基底电极表面,构建CoAl-LDH-HRP-CNTs修饰电极并用于过氧化氢的检测。 利用SEM对电化学沉积的CoAl-LDH-HRP-CNTs的形貌进行了表征。 采用电化学阻抗对所制备的电极进行了表征。 用循环伏安法对电极的电化学行为进行了研究。 探讨了pH值和测定电位对修饰电极的催化还原性能的影响。 该传感器对过氧化氢的检测在2.5×10^-6~3.35×10^-4 mol/L范围内呈良好的线性关系,灵敏度为0.0049 A·L/mol。     

镁铝水滑石和纳米TiO_2复合膜修饰玻碳电极检测Pb(Ⅱ)

分别采用共沉淀法和溶胶-凝胶法合成了MgA l水滑石和锐钛矿型纳米TiO_2,进行了XRD和TG-DTA表征。将两者按一定比例混合,制备成修饰的玻碳电极。采用示差脉冲伏安法详细研究了Pb~(2+)在修饰玻碳电极上的电化学响应行为,并对各种实验影响因素进行了优化。结果表明,在0.1 moL/L的NaA c-HAc缓冲溶液中,当pH=4,MgA l水滑石与TiO_2的质量比为1:1,制膜的滴涂量为9μL时,1×10~(-5)mol/L的Pb~(2+)在-1.2V富集1.5 min后,进行电化学扫描,Pb~(2+)在大约-0.47 V出现一灵敏尖锐的溶出峰,溶出峰电流与其浓度在1×10~(-9)~2×10~(-7)mol/L范围内呈良好线性关系,检出限为1.0×10~(-10)mol/L,表明复合膜修饰玻碳电极检测铅离子效果很好。     

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。     

去甲肾上腺素在3-氨基-5-巯基-1,2,4-三唑修饰金电极上的电化学行为及研究

本文通过自组装的方法制备了3-氨基-5-巯基-1,2,4-三唑(TA)修饰金电极。X射线光电子能谱表明,3-氨基-5-巯基-1,2,4-三唑是通过形成S-Au键而组装到Au电极表面。研究了去甲肾上腺素在该自组装膜电极上的电化学行为。实验结果表明:在pH 4.5的0.1 mol/L BR缓冲溶液中,膜电极对去甲肾上腺素的电化学氧化具有明显的催化作用,其氧化峰电流与去甲肾上腺素的浓度在2.0×10-6~1.9×10-4mol/L范围内呈良好线性关系。方法检出限为4.0×10-7mol/L。     

基于聚多巴胺/铜微粒自组装多层膜的无酶葡萄糖传感器

利用多巴胺易于在电极表面发生自聚反应,且聚多巴胺膜中富含邻苯二酚等反应性基团,可通过二次反应实现电极表面的进一步功能化修饰的特点,在玻碳电极(GCE)表面,将多巴胺自聚膜(PDA)与铜微粒(Cu)进行层-层自组装,构建了无酶葡萄糖电化学传感器(GCE/(PDA/ Cu) n )。传感器的灵敏度可通过控制多层膜的组装层数进行调控。采用紫外-可见光谱跟踪表征了多层膜的组装过程,结果表明,多层膜的生长是逐步且均匀的过程。采用循环伏安法和电流-时间曲线法研究了修饰电极对葡萄糖的电催化氧化性能。对于GCE/(PDA/ Cu)4,检测葡萄糖的线性范围为0.5~9.0 mmol/ L,检出限为5.8μmol/ L(S/ N=3)。本传感器具有良好的重现性、稳定性和较强的抗干扰能力。将本传感器用于血清中葡萄糖的测定,结果令人满意。     

2,5-巯基-1,3,4-硫代二氮唑自组装金电极测定银(I)

制备了2,5-巯基-1,3,4-硫代二氮唑(DMTD)自组装单分子层修饰金电极,用电化学阻抗谱进行了表征,研究了Ag(I)在该电极上的电化学行为并用差分脉冲阳极溶出伏安法对其进行了测定。结果表明,DMTD/Au电极能显著提高Ag(I)测定的灵敏度和选择性,Ag(I)浓度在9.4×10-7～8.0×10-6mol/L范围内,氧化峰电流与Ag(I)呈现良好的线性关系,检出限为2×10-7 mol/L。该自组装电极可用于水样的测定。     

聚4-(2-吡啶偶氮)间苯二酚膜修饰玻碳电极测定过氧化氢

利用循环伏安法（-0.5～2.2 V）将4-(2-吡啶偶氮)间苯二酚(PAR)电聚合修饰到玻碳电极表面,制备了聚PAR膜过氧化氢（H2O2）传感器。 并采用循环伏安法和计时安培法研究了修饰电极的电化学性质和对H2O2的响应特性。 结果表明,PAR膜修饰电极在低的电位下对H2O2具有优异的电催化还原效应。 在磷酸盐缓冲溶液中(pH=8.0)用计时安培法对H2O2进行了测定（工作电位0.45 V）,响应电流与其浓度在2×10-5～1.76×10-3 mol/L范围内呈良好的线性关系,线性相关系数r=-0.999 83,检测限(S/N=3)为3 μmol/L。该修饰电极灵敏度高、稳定性好、制备简单,在H2O2的测定中对抗坏血酸、尿酸和葡萄糖有较好的抗干扰性。     

碳纳米管负载铂-二氧化钌纳米颗粒用于葡萄糖传感器的研究

建立了多壁碳纳米管(MWNTs)负载铂二二氧化钌纳米颗粒的液相化学还原法.以Nafion为固定剂,将Pt-RuO2/MWNTs复合材料修饰于玻碳电极的表面,制备了一种无酶型葡萄糖传感器.实验表明:复合材料修饰的电极对葡萄糖响应电流明显,并且受抗坏血酸(AA)、多巴胺(DA)和尿酸(UA)的干扰小.本实验采用安培法测定葡萄糖,线性范围为2 0×10 3～1.0×10-2 mol/L(R～0.9965);灵敏度为119.26 μA cm-2(mmol/L)-1;检出限为1.25×10 -5 mol/L(信噪比为3);响应时间为4.8 s.PtRuO2/MWNTs修饰电极可作为性能良好的无酶型葡萄糖传感器.     

聚甲苯胺蓝-(多壁碳纳米管/PDDA)_n杂化膜修饰印刷电极的制备及其对NADH的测定

利用静电层层组装的方式在印刷电极表面制备了(多壁碳纳米管/邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯(PDDA))n多层膜,采用电位扫描电聚合法在修饰有多层膜的印刷电极表面聚合甲苯胺蓝,制备了聚甲苯胺蓝-(多壁碳纳米管/PDDA)n杂化膜修饰电极。扫描电镜实验表明,多壁碳纳米管均匀分布在杂化膜中,且多壁碳纳米管的掺杂使杂化膜表现出明显的多孔性。电化学实验表明,杂化膜具有良好的导电性且多壁碳纳米管的掺杂显著增加了聚甲苯胺蓝在电极表面的担载量,提高了检测灵敏度。在pH7.4的磷酸盐缓冲液中,杂化膜修饰电极对β-烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)的氧化具有良好的催化作用,与裸电极相比氧化电位降低了560 mV,灵敏度明显提高。在8.7×10-8~1.3×10-4mol/L范围内,NADH的浓度与氧化电流呈线性关系,检出限为2.8×10-8mol/L,该修饰电极可用于NADH的测定。     

三磷酸腺苷在TiO2掺杂碳纳米纤维修饰电极上的电化学行为

采用循环伏安法和示差脉冲伏安法研究了三磷酸腺苷(ATP)在TiO2掺杂碳纳米纤维(TiO2@CNF)修饰的碳离子液体电极表面(TiO2@CNF/CILE)的电化学行为。结果表明,ATP在TiO2@CNF/CILE表面有一个明显的氧化峰,在pH 3.0的Britton-Robinson(BR)缓冲溶液中修饰电极对ATP具有显著的电催化作用。纤维状的TiO2@CNF能够有效促进电子转移,增加电化学信号。当ATP浓度分别在4.0×10^-9~2.0×10^-6mol/L和2.0×10^-6~1.0×10^-4mol/L范围时,氧化峰电流与ATP浓度呈良好的线性关系,检测限为1.4 nmol/L。修饰电极可用于注射液中ATP的测定。     

多菌灵在羧甲基纤维素钠/蒙脱土修饰电极上的电化学行为及测定

制备了羧甲基纤维素钠/蒙脱土修饰电极,研究了多菌灵在该修饰电极上的电化学行为并用方波伏安法对其进行测定。实验结果表明,多菌灵在修饰电极上出现了一个不可逆氧化峰,该氧化过程受扩散控制,多菌灵浓度在2.0×10-6～6.0×10-5mol/L范围内,方波伏安法的氧化峰电流与多菌灵浓度呈现良好的线性关系,检出限为8.5×10-7mol/L,可用于检测溶液中多菌灵含量。     

铅笔芯电极表面多层自组装膜制备及其对牛血清白蛋白的测定

采用电沉积技术将金沉积在铅笔芯电极(PGE)上,借助Au-S作用,将L-半胱氨酸(L-Cys)组装于金表面,利用吖啶橙(AO)与L-半胱氨酸之间的静电作用,将吖啶橙间接组装于金表面,构建成三层自组装膜电极AO/L-Cys/Au/PGE。将该复合膜电极连接在电化学工作站的工作电极和辅助电极端之间,与参比电极浸入溶液中,构建了一个新的检测回路。采用电化学阻抗谱技术和循环伏安法对多层自组装膜的组装过程进行表征。利用吖啶橙与牛血清白蛋白(BSA)间的相互作用,采用零流电位法,通过对比加入不同浓度BSA后零流电位值的变化(ΔEzcp)对BSA进行检测。结果显示,在1.0×10-9～1.0×10-5mol/L范围内,ΔEzcp与BSA浓度的对数值呈良好线性,相关系数(r)为0.997 0,检出限为1.41×10-11mol/L。该方法选择性和重复性好,有望应用于其它蛋白的测定。