电沉积普鲁士蓝/壳聚糖修饰金电极的电化学研究

应用控制电位电解法在金电极上进行了普鲁士蓝(PB)/壳聚糖(CS)修饰膜的电沉积。在pH2、溶液组成为2.5 mmol/L FeCl3 2.5 mmol/L K3[Fe(CN)6] 0.01%CS 0.01 mol/L HCl和0.1 mol/L KCl的溶液中,于0.4 V(vs.SCE)电沉积300 s,获得性能理想的沉积膜。对修饰膜进行了红外和显微表征,结果表明,PB和CS同时沉积在电极上,且膜结构较纯PB沉积膜粗糙,修饰量大,具有更强的空间结构性。研究了PB/CS/金修饰电极(PB/CS/Au/CME)的电化学行为,该电极在中性(pH7.0~8.0)条件下性能比纯PB修饰膜更稳定,具有良好的电化学活性和对H2O2的电催化性能。氧化峰电流与H2O2浓度在1×10-6~5×10-3mol/L范围内呈良好线性关系,为研制基于酶催化反应的电化学生物传感器奠定了良好基础。     

纳米铁氰化钴电化学传感器检测细胞释放的超氧阴离子

采用共沉淀方法制备的铁氰化钴(Co₃[Fe(CN)₆]₂)和Hummers法制备的还原氧化石墨烯(RGO)共沉积修饰玻碳电极(GCE),制备了无酶型超氧阴离子(O■)电化学传感器(Co₃[Fe(CN)₆]₂-RGO/GCE)。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、电化学交流阻抗法(EIS)、循环伏安法(CV)等研究了复合材料Co₃[Fe(CN)₆]₂-RGO的特征及其对水中O■的电化学检测的可行性,分析了Co₃[Fe(CN)₆]₂-RGO/GCE检测O■的作用机理。传感器对O■浓度的检测范围为0.5～30μmol/L,灵敏度为91.8μA L/(μmol cm²),检出限为0.071μmol/L(S/N=3),而且具有良好的选择性,H₂O₂、O     

基于不同电化学探针检测乳腺癌基因片段电化学传感器的研究

构建了以3种不同电活性物质(铁氰化钾平衡电对、亚甲基蓝和六氨合钌)为电化学信号探针,检测乳腺癌基因片段(乳腺癌DNA)的电化学传感器。利用吸附作用将探针ss DNA固定于金纳米-多壁碳纳米管-Nafion复合纳米材料修饰金电极表面,制备了DNA电化学传感器。采用循环伏安法、电化学阻抗法和微分脉冲伏安法,对DNA电化学传感器进行表征和定量分析。实验结果表明,在5 mmol/L K3[Fe(CN)6]-5mmol/L K4[Fe(CN)6]平衡电对电化学探针检测液中,乳腺癌DNA的线性范围为0.1~500.0 nmol/L,其检出限(S/N=3)为0.03 nmol/L。以20μmol/L亚甲基蓝为电化学探针检测液时,乳腺癌DNA的线性范围为1.0~500.0 nmol/L,检出限为0.3 nmol/L。利用50μmol/L六氨合钌电化学探针检测时,乳腺癌DNA的线性范围为1.0~500.0 nmol/L,检出限为0.3 nmol/L。3种电化学探针中,利用铁氰化钾平衡电对探针检测乳腺癌DNA的检出限最低,线性范围最宽。该传感器可用于其他DNA的检测分析。     

Cyanide-bridged complexes based on dinuclear Cu(II)-M(II) [M = Pb and Cu] building blocks: Synthesis, crystal structures and magnetic properties

Four cyanide-bridged heterometallic complexes {[CuPb(L 1 )][Fe III (bpb)(CN) 2 ]} 2 ·(ClO 4 ) 2 ·2H 2 O·2CH 3 CN (1), {[CuPb(L 1 )] 2 [Fe II (CN) 6 ](H 2 O) 2 }·10H 2 O (2), {[Cu 2 (L 2 )][Fe III (bpb)(CN) 2 ] 2 }·2H 2 O·2CH 3 OH (3) and {[Cu 2 (L 2 )] 3 [Fe III (CN) 6 ] 2 (H 2 O) 2 }·10H 2 O (4) have been synthesized by treating K[Fe III (bpb)(CN) 2 ] [bpb 2-=1,2-bis(pyridine-2-carboxamido)benzenate] and K 3 [Fe III (CN)] 6 with dinuclear compartmental macrocyclic Schiff-base complexes [CuPb(L 1 )] (ClO 4 ) 2 or [Cu 2 (L 2 )]·(ClO 4 ) 2 , in which H 2 L 1 was derived from 2,6-diformyl-4-methyl-phenol, ethylenediamine, and diethylenetriamine in the molar ratio of 2:1:1 and H 2 L 2 from 2,6-diformyl-4-methyl-phenol and propylenediamine in the molar ratio of 1:1. Single crystal X-ray diffraction analysis reveals that compound 1 displays a cyclic hexanuclear heterotrimetallic molecular structure with alternating [FeⅢ (bpb)(CN) 2 ]- and [CuPb(L 1 )] 2+ units. Complex 2 is of a neutral dumb-bell-type pentanuclear molecular configuration consisting of one [Fe(CN)6] 4- anion sandwiched in two [CuPu(L 1 )] 2+ cations, and the pentanuclear moieties are further connected by the hydrogen bonding to give a 2D supramolecular framework. Heterobimetallic complex 3 is a tetranuclear molecule composed of a centrosymmetric [Cu 2 (L2)] 2+ segment and two terminal cyanide-containing blocks [FeⅢ (bpb)(CN)2 ]- . Octanuclear compound 4 is built from two [Fe(CN)6]3- anions sandwiched in the three [Cu 2 L 2 ] 2+ cations. Investigation of their magnetic properties reveals the overall antiferromagnetic behavior in the series of complexes except 2.     

溶胶-凝胶壳聚糖/二氧化硅杂化复合膜固定辣根过氧化酶的H2O2电化学生物传感器的研制

利用溶胶 凝胶法制备壳聚糖 二氧化硅有机无机复合杂化膜,用于对辣根过氧化酶进行固定,制得测定H2O2的电流型生物传感器。以1mmol/LK4Fe(CN)6作为电子媒介体。研究了各种因素如壳聚糖与二氧化硅的比率、pH、温度、工作电位等对传感器响应电流的影响。计时电流法测定H2O2的线性范围为2.0×10-6～6.8×10-4mol/L,检出限为8.0×10-7mol/L。测得酶催化动力学参数米氏常数Km=0 87mmol/L。用该法对实际样品进行了测定。     

基于石墨烯和金纳米笼修饰的无标记型微囊藻毒素免疫传感器的研制

利用石墨烯及中空结构的金纳米笼构建了无标记型电化学免疫传感器,并用于微囊藻毒素的检测。利用多元醇还原法合成制备了导电性好、催化性强、生物相容性好的金纳米笼;再利用高分散的石墨烯将其固定于玻碳电极表面,进一步吸附固定微囊藻毒素抗体。在无微囊藻毒素存在时,电化学探针[Fe(CN)6]3!/4!在传感器界面上能获得较高的电流响应信号。当培育了微囊藻毒素后,抗体与微囊藻毒素形成免疫结合物,增加了电极表面的电荷密度和传质阻力,阻碍[Fe(CN)6]3!/4!扩散到电极表面,导致[Fe(CN)6]3!/4!的电流响应信号明显降低,电流减小的程度间接地与微囊藻毒素的浓度成比例,可实现对微囊藻毒素的检测。实验考察了抗原培育时间,抗体浓度等条件对该传感器响应性能的影响。结果表明,此传感器对微囊藻毒素的线性响应范围为0.05~1000μg/L,检出限为0.017μg/L,优于文献报道。此传感器操作简单,并且具有良好的稳定性,将其用于实际水样中微囊藻毒素的检测,平均加标回收率为94.1%。     

石墨烯-壳聚糖修饰电极构建石杉碱甲免疫传感器

通过将石杉碱甲抗体(anti-HupA)固定到由还原态氧化石墨烯/壳聚糖(r GO/CS)复合膜修饰的玻碳电极表面,制备高灵敏度的电化学免疫传感器,利用石杉碱甲抗原抗体特异性反应可阻断[Fe(CN)6]3-/4-氧化还原反应体系电子转移的特点,建立了检测石杉碱甲(Hup A)的电化学免疫传感器分析方法。采用循环伏安法(CV)、交流阻抗法(EIS)及差示脉冲伏安法(DPV)研究Hup A在[Fe(CN)6]3-/4-氧化还原体系的电化学行为,利用DPV法测定Hup A浓度。在优化条件下,15 mmol/L K3[Fe(CN)6]+0. 1 mol/L KCl+0. 1 mol/L PBS(pH 6. 5)测试体系中,Hup A浓度的对数与峰电流差值在1. 0×10-13~1. 0×10-10mol/L范围内呈良好的线性关系,相关系数(r)为1. 000 0,检出限为3. 0×10-14mol/L,回收率为99. 4%~102%。该方法具有特异性强、灵敏度高、操作简单、绿色环保等特点,可用于中药材中石杉碱甲浓度的快速检测。     

铁氰化锰修饰玻碳电极的制备及其电化学行为

采用循环伏安法成功制备了铁氰化锰 (MnHCF)膜修饰玻碳 (GC)电极。探讨了影响膜电沉积的各种因素 ,通过扫描电位范围对膜电沉积的影响 ,确定MnHCF膜的组成为Mn3 + Fe3 + (CN) 6[普鲁士黄类似物Fe3 + Fe3 + (CN) 6]。首次发现在整个膜电沉积过程中存在 3个阶段 ,最后阶段对制备均匀、致密的MnHCF/GC电极至关重要。阴离子的种类对MnHCF/GC电极的伏安特性及电催化活性有显著的影响 ,只有当支持电解质中含有HPO2 -4离子时 ,MnHCF膜修饰电极对H2 O2 的电氧化才表现出良好的电催化作用。在 0 .10mol/LNa2 HPO4溶液中 ,催化电流Δipa与过氧化氢浓度 (CH2 O2 )的线性关系为 :Δipa(μA) =2 .84 32 +2 .2 2 89× 10 4CH2 O2 (mol/L) (R =0 .994 4 ,n =9) ;线性范围为 1.4× 10 -5～ 1.8× 10 -3 mol/L ;检出限为 3.6× 10 -6mol/L (S/k =3)。     

基于石墨烯-甲苯胺蓝复合物癌胚抗原电化学免疫传感器

研究了在PBS缓冲介质中,一种检测癌胚抗原的新型免标记电化学免疫传感器的制备及应用,石墨烯与甲苯胺蓝复合物饰于玻碳电极表面,通过循环伏安法对修饰的电极进行表征.基于以[Fe(CN)6]3-/4-为氧化还原探针,癌胚抗原抗体反应引起[ Fe(CN)6] 3-/4-探针的电流响应的变化,来实现癌胚抗原的检测,癌胚抗原的浓度...     

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.     

功能化碳纳米管的电化学性质及在6-巯基嘌呤分析检测中的应用

采用修饰单壁碳纳米管(SWNT、SWNT-COOH或SWNT-OH)及多壁碳纳米管(MWNT、MWNT-COOH或MWNT-OH)的石墨电极研究配位阴离子[Fe(CN)6]3-和配位阳离子[Co(phen)3]3+的电化学行为与吸附性能,借助[Co(phen)3]3+在碳纳米管(CNT)的强吸附特性制备[Co(phen)3]3+/CNT/C修饰电极,以其应用于6-MP的分析检测.结果表明:1)在CNT修饰电极上[Fe(CN)6]3-/4-呈现很好的氧化还原可逆性,而[Co(phen)3]3+则显示明显的吸附控制特征.2)[Co(phen)3]3+在多壁碳纳米管修饰电极上的吸附量较单壁碳纳米管大,但经羧基化或羟基化后,吸附量减小,而且在羧基化表面的吸附量较羟基化的大.3)[Co(phen)3]3+与6-MP间存在明显的相互作用,其配位产物的还原峰电流与6-MP浓度呈线性关系.     

基于纳米铁氰化镍修饰二氧化钛纳米管阵列电极的非酶葡萄糖传感器

以二氧化钛纳米管阵列(TNTs)为基底,利用脉冲电沉积的方法将Ni纳米粒子沉积在TNTs管内,通过循环伏安法将Ni转化为铁氰化镍(NiHCF),构造了新型的非酶型葡萄糖生物传感器(NiHCF/TNTs修饰电极)。在优化的实验条件下,传感电极的灵敏度为663μA/(mmol cm2);响应电流与葡萄糖浓度在1～23mmol/L范围内呈现良好的线性关系。在低浓度检测下,线性范围为2×10-3～1.0 mmol/L;检出限为0.5μmol/L。本传感电极具有灵敏度高、稳定性好和抗干扰能力强等特点。     

多孔阳极氧化铝模板电化学法去阻挡层的研究

提出了一种通过电解去多孔阳极氧化铝(PAA)模板阻挡层的新方法. 用电化学方法研究了去阻挡层的影响因素, 用扫描电镜表征了模板的形貌, 在去阻挡层的PAA模板中化学沉积了普鲁士蓝. 循环伏安测试表明, PAA作阴极在氯化钾溶液中电解一段时间后, 在-0.4 V(vs Ag/AgCl)处出现铝的氧化峰, 普鲁士蓝修饰的PAA电极呈现两对可逆的氧化还原峰. 温度升高、电位降低, 碱生成速率增加, 去阻挡层的时间缩短. 在278 K和－1.8 V时, 电解900 s可去除PAA的阻挡层而不出现扩孔、连孔现象. 通过控制合适的温度、电位和时间, 电解可以去除PAA的阻挡层而不影响模板形貌.     

基于纳米银/碳纳米纤维复合材料的增强效应电化学测定多贝斯

将银纳米粒子(AgNPs)电沉积在碳纳米纤维(CNFs)修饰玻碳电极表面制备纳米银/碳纳米纤维修饰玻碳电极(AgNPs/CNFs/GCE).采用扫描电镜考察其表面形态,在K3[Fe(CN)6]-K4[Fe(CN)6]体系中用循环伏安法和电化学阻抗法研究AgNPs/CNFs/GCE的电化学行为.采用循环伏安法和方波伏安法...     

溶胶-凝胶-HBsAb膜免疫传感器的研制与应用

采用溶胶-凝胶(Sol-gel)技术,成功地将乙肝表面抗体(HBsAb)包埋于Sol-gel中,再滴涂于铂盘电极表面,制成溶胶-凝胶-HBsAb膜非标记免疫传感器.根据抗原与抗体特异性结合形成的免疫复合物使敏感膜有效扩散截面积减小的特性,提出了利用铁氰化钾作为氧化还原探针间接检测乙肝表面抗原(HBsAg)的新方法.用循环伏安法(CV)对电极逐层修饰过程进行了表征,并探讨了对HBsAg定量检测的可行性及其响应机理.采用差示脉冲伏安法(DPV)检测人体血清中的HBsAg.线性范围5～320μg/L,线性相关系数r=0.997.该传感器响应迅速,灵敏度高,稳定性好.于4℃干态保存14d,其响应信号基本不变.将其用于108例临床血清检验,与酶联免疫吸附法(ELISA)的符合率为87.5％.     

噻虫胺分子印迹电化学传感器的制备与应用EI北大核心CSCD

以噻虫胺为模板分子,通过恒电位沉积壳聚糖,在还原氧化石墨烯(RGO)修饰的玻碳电极表面制备了可特异性识别噻虫胺的分子印迹传感器。采用交流阻抗法(EIS)、差分脉冲伏安法(DPV)和循环伏安法(CV)对传感器的电化学性能进行表征,优化了电沉积时间、洗脱圈数、孵化时间及溶液pH等实验条件。在优化条件下,以K_(3)[Fe(CN)_(6)]作为电活性探针,DPV峰电流强度与噻虫胺浓度在1.0~1000 nmol/L范围内呈良好的线性关系,检出限0.46 nmol/L。将本方法应用于实际样品中噻虫胺的含量测定,加标回收率为97.6%~103.2%。     

纳米铂电极的制备及其电化学行为

以镍铬合金为基体,采用电化学方法在其表面沉积制备了纳米Pt电极,用SEM对电极的形貌进行了表征,以亚铁氰化钾为分子探针考察了Pt电极的电化学性能。结果表明该电极对亚铁氰化钾具有稳定、灵敏的电化学响应,并对H2O2的电化学还原具有良好的催化活性。H2O2峰电流与其浓度在0.03-1.0 mmol/L范围内呈良好的线性关系,检出限（S/N=3）为7×10^-6mol/L。相同实验条件下,该纳米Pt电极的催化活性远高于纯Pt电极。     

Electrochemical Behavior of K3[Fe(CN)6] on the Electrode Coated with Modified Multi‐Walled Carbon Nanotubes

The electrochemical behavior of K₃[Fe(CN)₆] was studied on an ITO electrode that was coated with β‐cyclodextrin (CD) modified multi‐walled carbon nanotubes (MWNTs) and with carboxyl modified multi‐walled carbon nanotubes (MWNT‐COOHs). MWNT‐COOHs showed an excellent electrocatalytic effect on the redox of K₃[Fe(CN)₆] while MWNT‐CDs had a subdued effect on the electrochemical response of K₃[Fe(CN)₆]. It is probably due to mismatching between K₃[Fe(CN)₆] and cyclodextrin, which hampers the contact of K₃[Fe(CN)₆] with carbon nanotubes. Moreover, the electrochemical behavior of K₃[Fe(CN)₆] on the MWNT‐COOHs coated ITO electrode at various scan rates also was measured. The results indicated that both potential difference between redox peaks and peak current of K₃[Fe(CN)₆] increased with increasing scan rate. A good linearity of peak current versus scan rate was observed.     

掠射椭偏术对K_4〔Fe(CN)_6〕/K_3〔Fe(CN)_6〕电极反应的研究

提出掠射椭圆偏振测试技术的实验方案,应用该掠射式技术结合循环伏安法研究了在镀有Ｉｎ２Ｏ３玻璃片上进行的Ｋ４〔Ｆｅ（ＣＮ）６〕／Ｋ３〔Ｆｅ（ＣＮ）６〕电极反应．结果证明：掠射椭圆偏振术可在电化学反应过程中现场测定椭圆偏振参数及其变化规律,这些规律与所发生的表面电化学反应规律相对应,由此可以对电极体系进行研究;现场掠射椭圆偏振术还能用于分析表面扩散层的性质,弥补其它界面研究方法的缺陷．     

Electrochemical characteristics of polyelectrolyte brushes with electroactive counterions

Cyclic voltammetry (CV) was employed to characterize the electrochemical behavior of polyelectrolyte brushes with immobilized electroactive counterions in response to external changes in concentration and composition of the supporting electrolyte and as a function of brush thickness. Poly(methacryloyloxy)ethyl-trimethyl-ammonium chloride (PMETAC) brushes were synthesized on Au substrates via atom transfer radical polymerization followed by ion-exchange with ferricyanide ions ([Fe(CN)6]3-) as redox probes. CV measurements of the modified PMETAC brushes showed the typical electrochemical response corresponding to a surface-confined electroactive species and the redox counterions, as [Fe(CN)6]3- species form stable ion pairs with the quaternary ammonium groups of the brush. The electron-transfer features of PMETAC brushes with different thicknesses, as characterized by CV and UV-vis spectroscopy, revealed that the charge density probed by CV was lower than the charge density measured by UV-vis spectroscopy. The electrode current decreased significantly with increasing concentration of supporting electrolyte due to the effect of the Donnan potential. Hydrophobic counterions, ClO4-, which induced brush collapse, lead to significantly reduced electrode currents.