尿酸微生物传感器的研制及其动力学研究

以芽孢杆菌为尿酸氧化反应的酶源,采用氧电极为基础电极,制成尿酸微生物传感器。对细菌的诱导培养条件、电极的工作性能、电极再生以及微生物酶反应动力学行为进行了研究。在pH=8.5时,电极的线性范围为1.0×10^-5～4.0×10^-4 mol/L,检出下限为1.0×10^-6 mol/L,测得微生物膜中尿酸酶的表观米氏常数为2.8×10^-4 mol/l,酶反应活化能为47000J/mol,温度系数为1.8.     

用季铵盐定域体制备高碘酸根离子电极的研究

实验比较了若干种长链季铵盐制备高碘酸根离子电极,以十六烷基三辛基高碘酸季铵盐(HTOA-IO₄)制备的PVC膜电极性能较佳,能斯特响应区间为1.0×10^-1-6.3×10^-8M,检测下限1.0×10^-8M,工作pH范围2.5-7.5,高碘酸在溶液中存在复杂平衡,依据pH-电位曲线,认为电极响应的Ⅰ(ⅥI)离子的主要形态为IO₄^-,据此用电位法测试了H₅IO₆的酸离解常数:K₁=5.70×10^-4,K₂=1.97×10^-7,与文献值相符,测试了不同离子的电位选择性系数。     

长寿命高选择性液膜碘离子电极的研究

合成了PVC-双硫腙-Hg(Ⅱ)载体.以该载体物质制备了高选择性碘离子电极,其选择性次序为:I^-》ClO₄^->SCN^->NO₂^-》Sal^-～Br^->NO₃^->Cl^-.电极对碘离子的线性响应范围为1×10^-3～5×10^-7mol/L,检测下限为2×10^-7mol/L,斜率为(59±1)mV/decade(16℃).并研究了电极的响应机理,表明系碘离子与载体中金属汞原子直接作用.将该电极应用于食盐中碘的测定,取得了满意的结果.     

硫化银/凹凸棒的Ag+选择电极

以硝酸银、凹凸棒石和硫代乙酰胺为原料制得硫化银/凹凸棒-Ag₂S/ATT电极,并探讨了硫代乙酰胺配比、增塑剂用量、膜厚度以及溶液pH值等因素对电极性能的影响. 结果表明,新型银离子选择电极有较好的能斯特响应,其响应斜率48.0 mV·decade^-1,Ag⁺浓度线性响应范围1.0×10^-1 ~ 1.0×10^-6 mol·L^-1. 在pH = 2.0 ~ 8.0溶液中该电极电势可稳定72 h,对常见阳离子如Na⁺、Ca²⁺、Fe²⁺、Cu²⁺等呈现较强的抗干扰能力.     

双水杨醛缩乙二胺合铜(Ⅱ)席夫碱金属配合物的合成及应用

合成了双水杨醛缩乙二胺合铜(Ⅱ)[Cu(Ⅱ)-EDBSAD]席夫碱金属配合物,并以该配合物为中性载体制备PVC膜电极,该电极对SCN-具有优良的电位响应特性,在pH=5.5磷酸盐缓冲溶液中,SCN-浓度在1.0×10-1～1.0×10-7 mol/L之间具有能斯特响应,校准曲线方程为Ｅ(mV)＝-51.75lg cSCN--255.29,检测下限为5.6×10-8 mol/L。 将电极用于废水中硫氰酸盐含量的测定,结果与高效液相色谱法基本一致。     

新型中性载体硫氰酸根离子选择电极研究

系统研究了新型Schiff碱[N,N'-双-(4-苯偶氮水杨醛)缩邻苯二胺]过渡金属配合物的阴离子响应行为.实验结果表明,配合物中心金属原子的结构与电极的响应行为之间有非常密切的构效关系,其中Mn(Ⅱ)的配合物对硫氰酸根有优良的电位响应性能和选择性,该电极的线性范围为0.14.3×10^-6mol/L,斜率为-58.0mV/dec.,其反Hofmeister选择性次序为SCN^->I^->Sal^->PhCO₂^->ClO₄^->NO₂^->Br^->Ac^->NO₃^->Cl^-.通过交流阻抗和膜相中荷电离子的添加实验证实,该电极对阴离子的响应系中性载体作用机制.该电极具有读数稳定,选择性和重现性好等优点,可直接应用于废水中硫氰酸盐的测定.     

以对苯二甲酸为手臂连接剂的大肠杆菌DNA传感器

将空心球状CdS超声分散于聚乙烯醇(PVA)溶液中, 得到均匀的CdS-PVA复合材料分散液. 取适量分散液滴涂于玻碳电极表面, 晾干得到CdS-PVA修饰电极. 以对苯二甲酸为手臂连接剂, 在CdS-PVA膜上共价固定大肠杆菌特定寡聚核苷酸序列, 构建了一种新型的DNA传感器. 采用电化学阻抗法考察了该传感器的分析性能, 结果表明该传感器能有效区分互补序列、 单碱基错配序列、 三碱基错配序列和完全错配序列, 可在1.0×10^-12～1.0×10^-7 mol/L范围内对大肠杆菌目标序列进行定量分析, 检出限为1.3×10^-13 mol/L. 将该传感器应用于大肠杆菌实际样品的检测, 结果令人满意.     

基于碳纳米管/Ag/MoS2转导层的全固态钙离子选择电极

构建了一种电势稳定性好的全固态钙离子选择电极(Ca²⁺-ISE),采用碳纳米管(CNT)/Ag/MoS₂为转导层,自制的三脚架化合物作为钙离子载体,制备固体接触式Ca²⁺-ISE。 系统分析了全固态Ca²⁺-ISE的稳定性、能斯特斜率、响应范围、选择性系数等主要性能,发现制备的固体接触式Ca²⁺-ISE在钙离子浓度为1×10^-6~1×10^-1 mol/L范围内呈现线性能斯特响应,响应斜率为28.1 mV/decade。 CNT/Ag/MoS₂的引入有利于提高固体接触式Ca²⁺-ISE的离子浓度线性响应范围,缩短电势平衡时间,降低测试能斯特斜率与理论值差,对于Ca²⁺-ISE的长期在线检测有重要研究意义。     

毛细管区带电泳电化学检测法测定药物及果汁中芦丁和L-抗坏血酸

用毛细管区带电泳-电化学检测法同时测定复方芦丁片及果汁中芦丁和L-抗坏血酸的含量.研究了电极电位、电解液浓度和酸度、电泳电压及进样时间等对电泳的影响,得到了较为优化的测定条件.以直径为300μm的碳圆盘电极为检测电极,电极电位为1.0V(vs.SCE),在25mmol/L硼砂-50mmol/LNaH₂PO₄(pH8.0)运行缓冲液中,上述两组分在12min内完全分离.芦丁和L-抗坏血酸浓度分别在1.0×10^-6～2.5×10^-4和5.0×10^-6～2.5×10^-3mol/L范围内与电泳峰电流呈现良好线性关系,检测下限分别为8.0×10^-7和3.3×10^-6mol/L.9次测定含5.0×10^-5mol/L芦丁和2.5×10^-4mol/LL-抗坏血酸的试样溶液,峰高的相对标准偏差分别为2.85%和1.65%,5次测得的平均回收率分别为97.73%和99.68%.     

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.     

生物素标识酶在生物传感器中的应用研究

利用生物素与亲合素之间的特异性结合,在恒电位下,首先将亲合素吸附在电极上,然后使标识在生物素上的葡萄糖氧化酶固定于电极表面,制成具有高活性的多层固定化酶的葡萄糖传感器。电极线性范围:1.0×10^-5～1.0×10^-2mol/L,检测限:6.0×10^-6mol/L,响应时间:6s.本传感器具有线性范围宽、灵敏度高、响应速度快、可反复活化使用等优点。     

微分脉冲阳极溶出伏安法测定碘离子

基于I-能被氧化生成IO₃^-的特性,以铂球电极为工作电极,研究了微分脉冲阳极溶出伏安法(DPAS)测定碘离子.由于产物IO₃^-在电极上有吸附,因而在+1.3V电清洗120s.在pH=4的0.1mol/LKH₂PO₄-K₂HPO₄缓冲溶液底液中,能检测出5.00×10^-7mol/L的I-,在5.00×10^-71.50×10^-5mol/L范围内I^-的浓度与峰电流有良好的线性关系.该方法用于海带、食用碘盐中碘的测定,取得了较好的结果.     

基于2,3-丁二酮双缩氨基硫脲为中性载体的新型银离子选择性电极的研究

研究了基于2,3-丁二酮双缩氨基硫脲为中性载体的聚氯乙烯(PVC)膜电极, 该电极对银离子(Ag^＋)具有优良的电位响应性能. 在pH＝3.0的NaOH-HNO₃体系中, 该电极对Ag^＋电极电位呈现近能斯特响应, 线性响应范围为3.0×10^－6～1.0×10^－2 mol/L, 斜率为52.6 mV/decade (20 ℃), 检测下限为1.0×10^－6 mol/L. 相对于常见的阳离子, 该电极对Ag^＋表现出良好的选择性. 采用交流阻抗技术研究了电极响应机理, 并将电极初步应用于回收率实验, 结果令人满意.     

木犀草素在离子液体修饰电极上的电催化氧化及其测定

用1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([BMIM]PF₆)疏水性离子液体修饰玻碳电极,在0.2 mol/L磷酸盐缓冲溶液(pH为4.0～8.0)中,运用循环伏安法（CV）和差示脉冲溶出伏安法(DPSV)研究了木犀草素在修饰电极上的电化学行为,建立了测定木犀草素含量的新方法。 实验结果表明,该修饰电极上木犀草素氧化、还原峰电位均负移,峰电流增大。 在-0.2～0.7 V电位区间,pH=7.0的磷酸盐缓冲溶液体系中,木犀草素在修饰电极表面发生的是受吸附控制的准可逆等电子等质子电极反应,电子转移系数α=0.5,吸附量为4.6×10-10 mol/cm²;木犀草素氧化峰电流与其浓度在1.0×10^-10～1.6×10^-8 mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限达到3.2×10^-11 mol/L,回收率为98.7%～102.0%;该法操作简单、快速、灵敏、准确;可用于野菊花中类黄酮的测定。     

高压液相色谱磷钼杂多酸修饰电极安培检测儿茶酚胺类神经递质的研究

研究了磷钼杂多酸修饰电极对去甲肾上腺素(NE)、肾上腺素(E)和多巴胺(DA)等儿茶酚胺类神经递质的催化氧化作用,探讨了催化机理,并采用高压液相色谱电化学方法对其进行了分离检测,NE、DA和E的线性范围(mol)依次为8.0×10^-11～2.0×10^-8、8.0×10^-11～2.0×10^-8、4.0×10^-11～2.0×10^-8;检测限(mol))依次为4.0×10^-11、4.0×10^-11、2.0×10^-11.7次平行测定的相对标准偏差(％)依次为1.6、2.0和4.5.将此法用于鼠脑组织中神经递质的测定,获得满意的结果.     

铁氰化钴/树状高分子修饰电极免标记法检测基因突变

利用铁氰化钴/树状高分子(CoHCF/PAMAM)复合材料修饰玻碳电极(GCE), 制备了免标记检测基因突变的新型DNA电化学传感器. 传感器中树状高分子层明显增加了单链DNA探针的固定量, 铁氰化钴层增大了鸟嘌呤的氧化信号, 该传感器可以灵敏识别单碱基错配的基因序列, 具有良好的选择性和灵敏度. 在7.6×10^-11～3.05×10^-8 mol/L浓度范围内, 鸟嘌呤(G)的氧化峰电流差值与突变基因浓度呈良好的线性关系, 检出限为1.0×10^-11 mol/L(S/N=3).     

钯/聚苯胺纳米多层膜的制备及对抗坏血酸和多巴胺的催化氧化

采用脉冲电位法(PPSM)结合聚苯胺(PANI)的层层自组装制备了Pd/PANI交替沉积纳米多层膜, 并用于抗坏血酸(AA)和多巴胺(DA)的检测. 实验发现, 多层膜结构形貌及催化性能受前躯体K₂PdCl₆浓度、 脉冲条件及膜厚度等影响. 当K₂PdCl₆浓度为2×10^-3 mol/L, 阴极脉冲电位为-0.3 V, 阶跃次数为17时, 5层Pd/PANI修饰玻碳电极对AA和DA的催化性能最佳; 在0.1 mol/L磷酸盐缓冲液中, AA和DA的氧化峰明显分离[ΔE_p(AA, DA)=160 mV], 其峰电流与浓度分别在5×10^-5～4×10^-4和4×10^-5～1×10^-4 mol/L范围内呈较好线性关系, 实现了对AA和DA的同时测定. 该修饰电极具有良好的抗干扰性和稳定性.     

基于单壁碳纳米管-DNA酶复合结构的电化学生物传感器

结合DNA酶优异的氧化还原催化特性和碳纳米管的电化学特性, 制备了单壁碳纳米管-DNA酶复合材料, 并通过壳聚糖将其固定到玻碳电极表面构建了电化学生物传感界面. 研究了单壁碳纳米管-DNA酶复合结构的氧化还原反应催化特性, 并以此为传感平台构建了葡萄糖氧化酶电化学生物传感器. 结果表明, 单壁碳纳米管-DNA酶复合材料修饰的电极对过氧化氢的响应具有较宽的线性范围(5×10^-6~1×10^-2 mol/L)和良好的检测灵敏度(检出限为1×10^-6 mol/L). 采用制备的葡萄糖氧化酶传感器实现了对葡萄糖的快速灵敏检测.     

锂离子选择性电极的研究

根据锂的萃取化学,以1-(苯基偶氮)萘酚-2(ST-I)及氧化三辛基膦(TOPO)为载体和协萃剂制备了PVC膜锂离子选择性电极.考察了增塑剂等因素对电极响应性能的影响,并对膜组成进行优化.以含4.5mgST-I,9.0mgTOPO及180mg磷酸三丁酯的膜制备的电极在pH8.5的tris缓冲底液中对锂呈线性电位响应,斜率为51.7mV/pC,线性范围为2.0×10^-5～1.0×10^-1mol/L,检测下限为4.0×10^-6mol/L.电极用于碳酸锂片剂中锂含量测定,结果满意.     

一种新型比色荧光双通道水相检测氰根离子的化学传感器

合成了一种新型的,能在含水介质中比色荧光双通道单一选择性识别CN^-的传感器分子1-羟基萘甲叉酰肼乙基-3-羟基萘甲叉酰肼甲基苯并咪唑溴鎓盐(J1)。 在J1的DMSO/H₂O (体积比3:2)HEPES 的缓冲体系(pH=7.2)中分别加入F^-、Cl^-、Br^-、I^-、AcO^-、HSO₄^-、ClO₄^-、H₂PO₄^-、SCN^-和CN^-等阴离子后,只有CN^-的加入会使得溶液颜色发生明显的变化,由无色变为深黄色。 相应地在J1的DMSO/H₂O (体积比4:1)HEPES的缓冲体系(pH=7.2)中加入CN^-,溶液发出明亮的黄色荧光。 这一识别过程,不会受到其它阴离子的干扰。 紫外-可见光谱的最低检测限为1.57×10^-7 mol/L,检测线性范围为3.875×10^-4~2.15×10^-2 mol/L。 荧光光谱的最低检测限为4.63×10^-6 mol/L,检测线性范围为0.8×10^-4~1.60×10^-3 mol/L。 此结果表明,J1是一种良好的用于识别 CN^-的化学传感器,在含水介质中对CN^-具有选择性好、灵敏度高以及抗干扰性强的识别性能。 与此同时,基于J1对于CN^-的高选择性识别我们制备了CN^-的检测试纸,该试纸能够方便、快捷、准确地检测水中的CN^-。