氧化镍/碳纤维电化学传感器制备及用于恩诺沙星的检测

建立了基于镍修饰的碳纤维电化学传感器快速检测恩诺沙星的方法。将碳纤维（CNF）滴涂于玻碳电极（GCE）表面,采用循环伏安法（CV）将NiO纳米粒子沉积于CNF表面,制得NiO/CNF/GCE修饰电极,采用扫描电镜（SEM）和能谱仪（EDS）对修饰材料的形貌和元素进行表征,并将不同修饰电极放在磷酸缓冲液（PBS）中进行CV表征。对传感器制备和测定过程中的影响因素、CNF的滴涂量、缓冲液pH和Ni（NO₃）₂的电聚合圈数进行优化。采用差分脉冲伏安法（DPV）考察该电化学传感器对恩诺沙星的电化学行为。结果表明,制备的NiO/CNF/GCE电化学传感器在CNF滴涂用量为8μL,基质PBS溶液pH 6.0,Ni（NO₃）₂电聚合圈数为12圈时电极灵敏度最高,对恩诺沙星有较高的电化学响应,在0.5～80μmol/L浓度范围内与电流的变化值呈良好的线性关系,线性方程为I_p=0.0729c+0.4015（R²=0.995）,方法检出限为0.17μmol/L,实际样品平均回...     

Ni(OH)2修饰的三聚氰胺泡沫用于可压缩超级电容器电极

通过化学镀和电化学镀的方法制备了一种Ni(OH)₂电化学活性材料修饰三聚氰胺泡沫(MF)可压缩骨架的超级电容器电极材料MF/Ni(OH)₂。MF/Ni(OH)₂可压缩电极材料表现出最佳的电容性能,例如循环稳定性(即使在40 mA/cm^-3的电流密度下经过2000次充放电循环后,可压缩电极仍能保持90.63%的初始电容)和可压缩稳定性(即使在压缩率为50%时,仍具有97.88%的电容保持率)。层状可压缩超级电容器由MF/Ni(OH)₂弹性材料作为阳极,镍/碳(Ni/C)为阴极以及实验室中常用的滤纸作隔膜材料组成。这种超级电容器装置在不同的压缩下表现出良好的电化学性能和优异的压缩稳定性。最后,使用可压缩的超级电容器来点亮LED灯,以展示其在柔性电子设备中的应用。这些优化的电化学和机械性能表明MF/Ni(OH)₂可作为可压缩超级电容器的应用中的候选电极。     

基于苝单酰亚胺-野尻霉素的自组装多效价糖苷酶抑制剂研究

糖尿病是糖苷酶代谢异常导致的慢性疾病.近年来多效价糖苷酶抑制剂研究为新型降糖药物的研发开辟了新的途径和策略.如何构筑多效价糖苷酶抑制剂是多效价糖苷酶抑制剂研究存在的关键科学问题.本文合成了苝单酰亚胺-野尻霉素分子PMI-DNJ,经自组装构筑了多效价糖苷酶抑制剂,其对α-甘露糖苷酶的抑制活性为1.41μM,与米格列醇和单体相比分别提高24倍和65倍,具有多价效应. PMI-DNJ对α-葡萄糖苷酶的抑制活性为10.98μM,与米格列醇和单体相比分别提高1.88倍和5.6倍.小鼠体内降糖效果显示,给药量分别为0.5和1.0 mg/kg时, PMI-DNJ在30 min时的相对降糖率分别为27.36%和30.08%,折合摩尔降糖效果,比米格列醇具有更好的降糖作用,具有多价效应.     

聚邻苯二胺/镍氢氧化物修饰电极的研究

采用循环伏安法(CV)在聚邻苯二胺修饰玻碳电极表面络合Ni2+,然后将其置于NaOH溶液中CV扫描成功制备了镍氢氧化物/聚邻苯二胺/玻碳修饰电极(Ni(OH)2/PoPD/GC).通过CV探讨了聚合和负载机理,电化学交流阻抗谱(EIS)表征了电极修饰过程中界面阻抗变化,扫描电镜表征了PoPD膜负载Ni(OH)2后的形态...     

基于乙硫基取代的三层酞菁铕二聚体修饰ITO电极构筑电化学多巴胺和尿酸传感器

通过在水平和垂直两个方向上来扩展酞菁配合物的共轭结构, 合成了三明治三层酞菁铕二聚体配合物[Pc(SC₂H₅)₈]₂Eu₂[BiPc(SC₂H₅)₁₂]Eu₂[Pc(SC₂H₅)₈]₂, 使用Quasi-Langmuir-Sh?fer(QLS)方法将配合物薄膜修饰在氧化铟锡导电玻璃(ITO)电极表面, 利用多种谱学手段对配合物分子在薄膜内的排列进行表征, 发现分子采取J聚集模式Edge-on排列在ITO电极表面, 该薄膜具有良好的半导体性质, 导电率高达8.86×10^-5 S/cm. 将配合物薄膜修饰的ITO电极成功应用于多巴胺(DA)和尿酸(UA)的电化学灵敏检测, 最低检测限分别达到1.35和1.64 μmol/L, 灵敏度分别达到110和186.5 mA·μL·mol^-1 ·cm^-2.     

碳量子点增敏的葡萄糖分子印迹电化学传感器

以3-氨基苯硼酸为功能单体,葡萄糖为模板分子,在碳量子点和壳聚糖修饰的玻碳电极表面电聚合生成分子印迹聚合物膜,构建了无酶分子印迹电化学传感器,用于葡萄糖的高灵敏测定。采用循环伏安法(CV)、交流阻抗法(EIS)和差分脉冲伏安法(DPV)研究传感器的电化学特性及分析特性。在最优条件下,DPV电流响应的变化值与葡萄糖浓度在0.1～1.0μmol/L和1.0～300μmol/L范围内分别呈现良好的线性关系,线性方程分别为ΔI_p(μA)=3.792+23.41C (R²=0.9968)和ΔI_p(μA)=28.18+0.1316C (R2=0.9914),检出限为0.034μmol/L (3σ/k)。将此传感器应用于体液中葡萄糖的测定,回收率为95.1%～106.8%。     

2-(2-羟基-3-甲氧基苯基)-C60的合成及在花椰菜花叶病毒启动子DNA传感检测中的应用

通过1,3-偶极[3＋2]环加成反应, 合成了2-(2-羟基-3-甲氧基苯基)-C₆₀吡咯烷衍生物(HMP-C₆₀); 采用红外光谱、 紫外吸收光谱、 元素分析和液相色谱-质谱联用技术对产物的化学结构进行了表征. 基于该衍生物具有功能性的含氮和含氧基团, 通过滴涂法将其修饰在玻碳电极表面上, 并以Zr⁴⁺为桥联试剂将探针DNA通过 5′-PO₄^{3 -}组装到HMP-C₆₀修饰电极表面, 构建了基于HMP-C₆₀修饰电极的电化学DNA传感器. 以[Fe(CN)₆]^3-/4-为电活性探针, 对不同修饰电极进行了电化学表征, 并采用电化学交流阻抗法考察了该传感器对花椰菜花叶病毒(CaMV35S)启动子特征片段的分析性能. 实验结果表明, 在1.0×10^-13 ~ 1.0×10^-9 mol/L浓度范围内, 该电化学传感器电子转移阻抗变化值(ΔR_et)与目标序列浓度对数(lgc_S2)呈现良好的线性关系, 检出限为4.0×10^-14 mol/L (S/N=3). 该传感器能有效识别完全互补序列、 碱基错配序列和非互补序列, 表现出良好的选择性.     

钼酸锰/氮化碳纳米复合材料修饰电极检测甲硝唑

采用水热法制备了钼酸锰/氮化碳纳米复合材料(MnMoO₄/g-C₃N₄),通过X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)等表征了复合材料的表面形貌特征及其结构。利用滴涂法将MnMoO₄/g-C₃N₄修饰于玻碳电极(GCE)表面,构建了检测甲硝唑(MNZ)的电化学传感器。采用循环伏安法(CV)和差分脉冲伏安法(DPV)研究了MnMoO₄/g-C₃N₄/GCE电极的电化学行为,考察了pH值和扫描速率等参数对电流响应的影响。在优化条件下,此修饰电极检测MNZ的线性范围为0.5～2400μmol/L,检出限(LOD, 3σ/k)为1.33 nmol/L,并具有良好的选择性、稳定性和重现性。将此传感器用于检测鸡蛋和牛奶中的MNZ,加标回收率分别在97.7%～103.7%和96.9%～102.4%之间,相对标准偏差(RSD)为1.1%～2.2%,表明所制备的MnMoO     

表面钒修饰对α-Fe2O3材料光电化学性能的增强作用

对半导体材料进行表面化学修饰或改性,是提高其光催化活性、有效利用光能的一种重要措施.本文结合水热化学法、化学池沉积和后续热处理等,分别制备了未修饰α-Fe₂O₃和钒修饰的α-Fe₂O₃光电极材料.利用X射线粉末衍射(XRD)谱和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis-DRS)技术分析表征了材料的晶相结构、化学组成和光谱吸收等固体物理化学性能;利用光电流测量和电化学交流阻抗谱(EIS)实验技术,并基于1 mol·L^-1NaOH (pH 13.6)中的光电化学水分解反应,研究了钒修饰对α-Fe₂O₃材料光电化学性能的增强作用.结果表明,与未修饰的Fe₂O₃材料相比,钒修饰α-Fe₂O₃样品出现FeVO₄的XRD特征峰,但临界光吸收波长未发生红移;钒修饰使Fe₂O₃材料的光电流增大4-5倍、光生载流子在电极表面的复合几率降低了3/4-4/5、电极表面电荷传递速率(表观一级速率常数)明显提高.结合Fe₂O₃/溶液界面半导体能带模型和有关研究结果,分析了研究体系的界面电荷动力学传输过程以及钒修饰使α-Fe₂O₃材料光电化学性能增强的原因.     

基于富勒烯衍生物修饰玻碳电极的DNA电化学传感器

以富勒烯C₆₀, L-苏氨酸及对苯二甲醛为原料, 在氮气保护下反应得到含醛基官能团的2-(4-醛基苯基)-5-(1-羟乙基)富勒烯吡咯烷衍生物(C₆₀-CHO). 将该材料修饰于玻碳电极表面, 并利用醛基与氨基之间温和、高效的缩合反应, 将5-氨基修饰的寡聚核苷酸共价固定到了C₆₀-CHO修饰的玻碳电极表面, 构建了一种新型的电化学DNA传感器. 以[Fe(CN)₆]^3−/4−为电活性探针, 采用电化学阻抗法对转基因植物CaMV35S启动子基因特征片段进行检测. 实验结果表明, 杂交前后的电子传递电阻差值(DR_et)与目标序列浓度对数(lg C_S2)在1.0×10^－13～1.0×10^－9 mol/L浓度范围内呈良好的线性关系, 线性回归方程为DR_et/(10³ Ω)＝3.471 lg (C_S2/mol/L)＋50.425 (r＝0.9977), 检测限为1.5×10⁻¹⁴ mol/L. 杂交特异性实验进一步表明该传感器对完全互补、碱基错配和非互补序列具有良好的识别能力.     

辣根过氧化物酶的电化学固定化及其对H2O2的生物电催化还原作用

利用电化学固定化方法制备了聚吡咯/辣根过氧化物酶(PP/HRP)膜电极,并研究了其电化学行为。在除氧的磷酸盐缓冲液介质中,PP/HRP电极加速H₂O₂的还原,归因于酶加成物的直接电子传递。探索HRP与电子传递体K₄Fe(CN)₆在聚吡咯(PP)膜中的同时固定化条件及其膜电极的电化学行为,实验证实,K₄Fe(CN)₆在酶膜中的存在使得H₂O₂的还原电位强烈正移,在-0.05V的工作电位下能对H₂O₂进行检测,相应的电极过程可用间接氧化还原催化机理解释。     

盐酸吡哆辛在聚对氨基苯磺酸修饰电极上的电化学行为与测定

通过电聚合法制备了聚对氨基苯磺酸(PABSA)修饰玻碳电极(GCE),采用循环伏安法(CV)和差分脉冲伏安法(DPV)研究了盐酸吡哆辛(VB₆)在该修饰电极上的电化学行为。 结果表明,VB₆在该修饰电极上的氧化电流显著增加,为裸电极上的7.5倍。 在pH值3.06.5的醋酸缓冲溶液中,VB₆在PABSA/GCE上的电极反应为吸附控制的一电子两质子的不可逆氧化反应。 在优化条件下,使用DPV对VB₆进行了定量检测,线性范围为0.04100 μmol/L,检出限为0.01 μmol/L,是目前所报道的电化学方法测定VB₆的最低检出限,相对平均偏差为3.1%(n=8)。 采用本方法对维生素B₆片中的VB₆进行检测,回收率为106%~108%。     

La(OH)_3纳米片修饰玻碳电极对鸟嘌呤和腺嘌呤的电催化氧化

以La(OH)3纳米片为修饰剂,制备了基于La(OH)3纳米片修饰玻碳电极(LNP/GCE)。采用循环伏安(CV)法研究了鸟嘌呤(G)和腺嘌呤(A)在该修饰电极上的电化学行为。实验结果表明,在HAc-NaAc缓冲溶液中,该修饰电极对G和A都表现出了良好的电催化性能。在最佳条件下,用差分脉冲伏安(DPV)法对G和A进行了测定,其氧化峰电流与G和A的浓度在0.1~10μmol/L范围内呈良好的线性关系,检测限(S/N=3)分别为0.01μmol/L和0.03μmol/L。将该修饰电极用于DNA中A和G的同时测定,获得较好结果。     

电沉积法制备铁氰化铈/Nafion复合物纳米颗粒及其对多巴胺电催化氧化性能的研究

采用电沉积法沉积铁氰化铈(CeHCF)纳米颗粒,在Nafion修饰的玻碳电极表面电沉积致密的、分散性良好的铁氰化铈纳米粒子。用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)对铁氰化铈纳米颗粒的形貌进行了表征。利用循环伏安法(CV)研究了多巴胺在铁氰化铈/Nafion修饰玻碳电极(CeHCF/NF/GCE)表面上的电化学行为。研究表明,CeHCF/NF/GCE对多巴胺具有良好的电催化氧化作用,该传感器对多巴胺在一定浓度下呈良好的线性关系,其线性范围是1.0×10~(-7)~3.4×10~(-4)mol/L。检测限为0.2×10~(-7)mol/L(S/N=3)。     

基于纳米生物条形码和杂交链式反应构建电化学生物传感器用于蛋白激酶活性分析

该文结合纳米生物条形码和杂交链式反应(HCR)双重信号放大策略构建了一种电化学生物传感器用于蛋白激酶A(PKA)的活性分析。以MoS₂/AuNPs纳米复合材料作为玻碳电极修饰材料，半胱氨酸修饰的底物肽链通过Au-S键自组装到修饰电极表面。当存在目标物PKA时，底物肽链被磷酸化，可与纳米生物条形码(S1-AuNPs-Ab)特异性结合，以S1-AuNPs-Ab探针中S1链作为引发链，可诱导发夹DNA(H1和H2)发生杂交链式反应。HCR产物吸附亚甲基蓝(MB)电活性分子，产生放大的电化学响应信号，实现对PKA活性的定量分析。该电化学传感器检测PKA的线性范围为10^-3～20 U/mL，检出限(S/N=3)为3×10^-4 U/mL。构建的电化学传感器具有良好的选择性、重现性和稳定性，可用于实际样品细胞裂解液中PKA的活性测定和蛋白激酶抑制剂的筛选及激酶相关药物的发现。     

4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮衍生物的合成及α-葡萄糖苷酶抑制活性研究

为了探索高效低毒的新型α-葡萄糖苷酶抑制剂,设计并合成了一系列4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮衍生物,其结构经过¹H NMR、¹³C NMR和HRMS鉴定。体外α-葡萄糖苷酶抑制活性测定结果表明,化合物3a、4a、5a和4j的IC₅₀值分别为68.3、76.1、99.3和51.9μmol/L,明显优于阳性对照阿卡波糖(IC₅₀=421.7μmol/L)。此外,分子对接研究结果表明化合物3a和4j与α-葡萄糖苷酶存在较强的亲和力。     

聚苯胺纳米纤维修饰石墨箔电极的制备及电化学性能

以石墨箔(GF)为工作电极, 采用循环伏安法(CV), 通过电化学聚合, 制备了聚苯胺(PANI)纳米纤维修饰GF电极(Nano-PANI/GF). 利用红外光谱(FTIR)研究了Nano-PANI/GF修饰电极上聚合物的组成, 利用扫描电镜(SEM)观测了Nano-PANI/GF修饰电极的表面形貌. 利用循环伏安法研究了Nano-PANI/GF修饰电极在0.1 mol/L磷酸盐缓冲溶液(pH=6.9)中的电化学活性, 发现Nano-PANI/GF修饰电极在中性溶液中有良好的电化学活性. Nano-PANI/GF修饰电极对抗坏血酸(AA)电化学氧化的催化作用结果表明, 在0.2 V(vs. SCE)电位下, 在浓度范围1.7~2.0×10³ μmol/L内, 抗坏血酸的氧化电流与浓度呈良好线性关系, 线性方程式为y=0.00013x+0.0031. 修饰电极对抗坏血酸的最低检测限为1.7 μmol/L(S/N=3).     

血红蛋白在二氧化铈修饰电极上的直接电化学

将二氧化铈(CeO₂)与酶复合修饰电极, 采用循环伏安法研究了血红蛋白(Hb)在CeO₂修饰的玻碳电极上的电化学行为. 实验表明, 固定在CeO₂材料上的Hb, 不仅能有效地与电极表面进行直接电子转移, 而且能够保持其生物催化活性. 制得的Nafion/CeO₂/Hb/GC修饰电极的电子传递速率k_s为(0.68±0.09) s^－1, 对H₂O₂的检测限为1.013 μmol•L^－1, 重现性和稳定性较好. CeO₂在实验中体现出一定的生物相容性, 起到了促进Hb与电极之间进行直接电子传递的作用. CeO₂修饰电极进行蛋白质直接电化学测定以及酶生物电催化的成功实践, 为稀土氧化物材料在电化学传感领域中的应用开辟了思路.     

电活性铁氰化镍膜电极对稀土钇的电控离子分离

通过电沉积方法分别在镀铂石英晶片和铂基底上制备了电活性铁氰化镍膜,并考察了膜电极在含钇离子溶液中的电控离子交换性能. 在0.1 mol·L^-1的硝酸钇溶液中,使用循环伏安法及石英晶体微天平技术测试考察了铁氰化镍膜对钇离子的置入释放性能及对应的质量变化,同时比较了铁氰化镍膜电极在Y(NO₃)₃和Sr(NO₃)₂溶液中的电化学性能. 在0.1 mol·L^-1 [Y(NO₃)₃ + Sr(NO₃)₂]混合溶液中,通过循环伏安法分析了薄膜对Y³⁺/Sr²⁺离子的选择性. 用扫描电子显微镜观察了铁氰化镍膜的表面形貌,并通过X射线光电子能谱仪测定了膜在氧化和还原状态下的元素组成. 结果表明,铁氰化镍膜在含Y³⁺溶液中具有良好的离子交换行为,其中氧化过程薄膜质量减少,对应着钇离子的释放;还原过程薄膜质量增加,对应钇离子的置入;在0.0 V或0.9 V调控膜电极的氧化还原状态实现对钇离子的有效分离.     

PANI-SnP复合膜电极在镍镉废水中电控离子交换性能

采用滴涂法在铂基底制备了电活性聚苯胺-磷酸锡(PANI-SnP)复合膜电极,考察了该电极在Ni²⁺、Cd²⁺溶液的电控离子交换性能. 用傅立叶变换红外光谱和扫描电镜分析观察复合膜的组成及表面形貌;在0.1 mol·L^-1 Ni(NO₃)₂、Cd(NO₃)₂溶液,通过循环伏安法比较了PANI膜、SnP膜及PANI-SnP复合膜电极的电化学性能,并结合电化学石英晶体微天平技术重点考察了PANI-SnP复合膜的离子交换机制;同时,通过循环伏安法调控复合膜电极的氧化还原电位,结合X射线能谱和X射线光电子能谱分别测定了其氧化和还原状态的元素组成. 结果表明,PANI-SnP复合膜电极在Ni²⁺、Cd²⁺溶液均有良好的氧化还原电活性和可逆离子交换性能,其Cd²⁺离子选择性优于Ni²⁺离子,通过电控离子交换可使Cd²⁺离子从镍镉废水高效分离.