基于单(6-巯基-6-去氧)-β-环糊精修饰金电极对L-半胱氨酸的快速灵敏检测

将单(6-巯基-6-去氧)-β-环糊精(HS-β-CD)通过金硫键自组装在金电极(GE)表面, 构建了一种简单、 快速、 灵敏的超分子识别L-半胱氨酸(L-Cys)的电位型电化学传感器. 通过循环伏安法和交流阻抗法研究了膜表面的电化学行为; 通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)表征了电极表面的膜组装效果, 其作用机制是固定在金电极表面的HS-β-CD空穴可通过分子间作用力吸附结合带负电的L-Cys, 使电极表面的膜电位发生改变, 导致对L-Cys的超分子选择性识别作用, 从而实现对L-Cys的定量分析. 在优化的实验条件下, 该电极在pH=6.0的磷酸盐缓冲溶液中对L-Cys有良好的电位响应性能, 线性范围为1.0×10 ^-7~1.0×10 ^-4 mol/L, 斜率为(-65.29±1.0) mV/pc(25 ℃), 检测下限达到6.0×10 ^-8 mol/L; 电极响应速度快、 稳定性和重现性好、 抗干扰能力强. 将该电极用于实际猪血清和猪尿液样品中L-Cys含量的测定, 回收率为95.0%~104.7%, 表明该新型电极在生命科学等领域具有良好的应用前景.     

阴离子型芘基探针用于水体中对硝基苯胺的荧光检测

本研究利用阴离子型芘衍生物8-羟基芘-1,3,6-三磺酸三钠盐(HPTS),建立了一种快速、可视化的对硝基苯胺(PNA)荧光检测方法.检测原理主要是基于PNA通过非共价作用而导致的HPTS的荧光淬灭.通过测量加入PNA后HPTS在512 nm处荧光强度的变化,可以实现PNA的荧光检测.本方法的线性范围为10~120μmol/L,检出限(3σ/s)为4.6μmol/L.对本方法的抗干扰性以及方法的实际应用性进行了考察.结果表明,本方法具有低成本、高灵敏度、高选择性、操作简便等优点.     

氧化石墨烯/三角形金纳米片/Nafion复合膜修饰电极对L-色氨酸的灵敏检测

采用晶种生长法制备了形状均一、导电性良好的三角形金纳米片(Au TNPs),并以氧化石墨烯(GO)为载体,聚阴离子Nafion为保护剂,将其修饰在玻碳电极(GCE)表面,制得氧化石墨烯/三角形金纳米片/Nafion复合膜修饰电极(GO/Au TNPs/Nafion/GCE).利用扫描电子显微镜和原子力显微镜对纳米复合材料的形貌进行表征,采用循环伏安法(CV)和示差脉冲伏安法(DPV)探讨了L-色氨酸(L-Trp)在不同修饰电极上的电化学行为.结果表明,GO/Au TNPs/Nafion/GCE对L-Trp表现出良好的电催化氧化特性.在0.10 mol/L的PBS缓冲溶液(p H=3.5)中,该修饰电极的响应峰电流与L-Trp的浓度存在良好的线性关系,线性范围为4.000×10~(-8)~6.000×10~(-5)mol/L,检出限为1.000×10~(-8)mol/L(S/N=3).该电极具有良好的重现性、稳定性和抗干扰能力.将该电极用于猪血清样品中L-Trp的测定,回收率为93.1%~105.9%,说明该电极在健康养殖生化检测领域有潜在的应用价值.     

聚胸腺嘧啶单链DNA-CuNCs荧光增强法用于汞离子的高灵敏检测

基于Hg~(2+)与DNA中胸腺嘧啶(T)结合的高度特异性和DNA铜纳米簇的荧光增强性质,构建了一种简便、灵敏检测汞离子的新方法.当Hg~(2+)存在时,聚T单链DNA(P1)通过T-Hg~(2+)-T特异性结合形成双链DNA,Cu~(2+)经抗坏血酸钠还原后生成的中间体Cu+与双链DNA螺旋结构间的氢键部分有强的结合力,促使Cu0附着聚集在双链DNA上形成铜纳米簇,导致体系荧光增强,从而实现对汞离子的高灵敏检测.体系荧光强度与Hg~(2+)浓度的对数值成正比,对Hg~(2+)检测的线性范围为1.0 nmol/L~10μmol/L,检出限达0.4 nmol/L,对湖水样品中Hg~(2+)检测的回收率达到97.2%~106.6%.与传统方法相比,该方法具有无需标记、检出限低及选择性好等优点,可用于环境水体中汞离子的测定.     

立方体银纳米-聚二烯二甲基氯化铵/氧化石墨烯复合膜修饰电极用于多巴胺和亚硝酸根的同时检测

以聚二烯二甲基氯化铵( PDDA)为保护剂和还原剂,制备了PDDA功能化的银纳米颗粒( AgNPs),然后与氧化石墨烯( GO)复合,得到 PDDA功能化的立方体银纳米( C-AgNPs)/GO 复合膜,修饰于玻碳电极( GCE)表面,形成C-AgNPs-PDDA/GO/GCE。采用扫描电子显微镜表征了不同修饰膜的形貌,探讨了其对多巴胺( DA)和亚硝酸根( NO-2)的循环伏安行为,发现C-AgNPs-PDDA/GO复合膜对DA和NO-2表现出显著的电催化氧化活性。采用差分脉冲伏安法,修饰电极检测DA的线性范围为0.030~0.300μmol/L和0.300~300μmol/L,检测 NO-2的线性范围为30.0~2300μmol/L,检测下限分别为9.8 nmol/L 和12.6μmol/L (S/N=3)。此电极具有良好的抗干扰性、重现性和稳定性,可用于人体血清样品中DA和NO-2的同时测定,回收率分别为97.4%~104.2%和98.0%~102.8%。与分光光度法比较,两者测定结果一致。     

杯芳烃超分子对甲醇的识别机理分析及应用

采用四种杯芳烃超分子化合物为吸附涂层物质, 探讨了涂膜石英晶体微天平(QCM)传感方法对环境大气中微量甲醇气体的识别研究, 发现RCT(Resorcinol cyclic tetramer)是对甲醇气体识别最有效的活性涂层材料. 通过RCT-MeOH单晶体的制备并对其进行X-ray衍射结构解析, 发现其识别机制是基于甲醇分子中的甲基与杯芳烃化合物的苯环之间形成了C-H…π键作用. 当RCT涂层质量为28.16 μg时, 涂膜QCM传感器对甲醇的响应最灵敏, 达到0.01245 Hz/ppm. 该传感器对甲醇气体吸附和解吸附的初速度分别为－0.2110 Hz/s和0.09497 Hz/s. 该方法具有响应快、重现性和稳定性好的优点, 对甲醇测定的回收率在97.83%～103.66%之间, 与气相色谱法测定结果一致, 表明该方法可应用于环境大气中甲醇气体含量的检测.     

Pt 纳米颗粒在聚二甲基二烯丙基氯化铵功能化碳纳米管上的自发沉积及其对甲醇的电氧化性能

利用聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDDA)非共价修饰的碳纳米管(CNTs)与PtCl₆^2-之间的自发氧化还原作用, 制备了Pt 纳米颗粒(Pt NPs)/CNTs-PDDA复合催化剂. PDDA在该催化剂中具有三种作用: (1) 作为金属前驱体PtCl₆^2-还原为Pt NPs 的还原剂; (2) 作为原位产生的Pt NPs 的稳定剂; (3) 在CNTs 表面形成保护膜抑制CNTs 在甲醇电催化氧化过程中的腐蚀. 采用傅里叶变换红外(FTIR)光谱、热重分析和拉曼光谱对CNTs-PDDA进行了表征, 表明PDDA通过π-π作用已成功覆盖在CNTs 表面, 并且修饰过程没有导致CNTs 结构的破坏. 采用透射电子显微镜(TEM)对Pt NPs/CNTs-PDDA 催化剂进行了表征, 结果表明, Pt NPs 均匀地分散在CNTs上, 平均粒径约2 nm, 且粒径分布范围窄. 用循环伏安法、计时电流法进一步考察了Pt NPs/CNTs-PDDA催化剂在酸性介质中对甲醇的电催化氧化的性能. 电化学测试结果表明, 与原始CNTs 负载的Pt NPs催化剂相比,Pt NPs/CNTs-PDDA催化剂具有更高的电化学活性表面积、电催化质量比活性和稳定性.     

二氧化锡中空微球用于快速灵敏检测硫化氢

以氨基酚醛树脂球作模板,通过一种简单的模板法制备了具有中空微球(HMS)结构的二氧化锡;将其涂覆于氧化铝陶瓷管金电极表面,制得一种新型薄膜式硫化氢传感器.采用X射线衍射(XRD)及透射电子显微镜(TEM)表征了材料的微观结构和形貌,并考察了二氧化锡中空微球(Sn O2HMS)的气敏性能.结果表明,二氧化锡中空微球对硫化氢气体表现出良好的气敏特性.在最佳工作温度(200℃)下,所制作的传感器对142.6 mg/m3硫化氢的响应值高达97.13%,响应时间为22 s.该传感器对硫化氢的响应线性范围为0.2852~142.6 mg/m3,相关系数为0.9931,检出限达到0.1549 mg/m3,且几乎不受环境湿度和温度的影响,具有良好的重现性和选择性.对养殖场中硫化氢气体连续监测10个月后,传感器响应信号衰减了5.4%,表明该传感器具有长期稳定的使用寿命,可实现远程监测的实际应用.     

芳基吡啶类Fe3+荧光探针的合成与分析应用

设计合成了两种新型的以2-苯基苯并噻唑为荧光团、N-(2-吡啶甲基)胺为识别基团的铁离子荧光分子探针2-(4-N-2-吡啶甲胺基)苯基-1,3-苯并噻唑(A1)和2-(4-N,N双2-吡啶甲胺基)苯基-1,3-苯并噻唑(A2),化合物结构用UV,IR,1HNMR和13CNMR进行了表征,并考察了探针的荧光特性.结果表明荧光分子探针A2在CH3 CH2OH/H-12O(1∶1,V/V)溶液中,能从常见的金属离子中以95％的荧光淬灭率选择性地识别铁离子,对Fe3+线性响应范围在0.15～1.3 μ mol/L之间,且检出限达10 nmol/L.     

一种简单快速检测汞离子的1,4-二硫苏糖醇膜修饰金平板电极

将1,4-二硫苏糖醇(DTT)自组装在100 nm厚的平整金膜表面, 形成DTT膜修饰金平板电极(GPE), 构建了一种新颖的简单、 快速测定汞离子的选择性电极分析方法. 通过电化学交流阻抗和循环伏安法探讨了该电极的响应原理, 即固定在Au表面的DTT通过另一端的巯基与汞离子发生强配位作用而吸附结合带正电荷的汞离子, 引起电极表面膜电位的变化, 从而选择性地识别汞离子. 实验结果表明, 该电极在pH=6.0的Tris-HCl缓冲溶液中对汞离子有良好的电位响应性能, 其线性范围为1.0×10^-8~1.0×10^-3 mol/L, 能斯特响应斜率为(29.62±0.2) mV/-pc(25 ℃), 检出限为5.1×10^-9 mol/L. 该汞离子检测电极的响应时间仅为20 s, 且有较好的重现性和稳定性. 通过测定各种离子的选择性系数, 发现Cu²⁺, Fe²⁺, Na⁺, K⁺, Mg²⁺, Ba²⁺, Ca²⁺, Zn²⁺, Sn²⁺, Pb²⁺, Ag⁺, Al³⁺, Fe³⁺, Ni²⁺, N\begin{array}{c}{O}_2^{-}\end{array}, I\begin{array}{c}{O}_3^{-}\end{array}, Br\begin{array}{c}{O}_3^{-}\end{array}和Cl\begin{array}{c}{O}_3^{-}\end{array}等离子不干扰该电极对汞离子的检测. 此外, 将该电极用于实际水样中微量汞离子含量的测定, 结果与双硫腙分光光度方法一致, 且回收率为98.20%~101.75%.