沸石咪唑酯骨架材料-8/多壁碳纳米管电化学传感器灵敏检测镉离子(Ⅱ)和铅离子(Ⅱ)

将沸石咪唑酯骨架材料-8(ZIF-8)与多壁碳纳米管(MWCNT)结合,制备得到ZIF-8/MWCNT复合材料,并基于此构建了一种可用于Cd²⁺和Pb²⁺同时测定的电化学传感器。MWCNT的引入增强了复合材料的导电性;同时,ZIF-8与MWCNT之间的协同作用使ZIF-8/MWCNT复合材料表现出优异的电催化活性,将ZIF-8/MWCNT复合材料修饰玻碳电极(GCE),能够实现Cd²⁺和Pb²⁺的分别和同时检测。在最优实验条件下,基于ZIF-8/MWCNT/GCE的电化学传感器对Cd²⁺和Pb²⁺分别检测的线性范围分别为0.03～8.00μmol/L和0.03～6.00μmol/L,检出限分别为0.019和0.035μmol/L(S/N=3);对Cd²⁺和Pb²⁺同时检测的线性范围分别为0.03～5.00μmol/L和0.03～5.00μmol/L,检出限分别为0.022和0.048μmol/L(S/N=3)。此...     

冠醚功能化的栅控石墨烯场效应晶体管的制备及对汞离子的检测

Hg²⁺是一种具有生物蓄积性和毒性的重金属, 对环境和人类健康均可造成严重损害. 因此, 开发便捷的Hg²⁺传感器非常必要. 本文基于溶液栅控石墨烯场效应晶体管的优异性能, 通过氮硫杂冠醚的尺寸效应以及冠醚与Hg²⁺的螯合作用来特异性识别Hg²⁺, 制备了一种冠醚功能化栅极的溶液栅控石墨烯场效应晶体管(SGGT)传感器. 该SGGT传感器因其固有的信号放大功能而比传统电化学检测Hg²⁺更灵敏, 其检出限为1×10^-12 mol/L, 比传统电化学传感器降低了2~3个数量级, 在1×10^-12~1×10^-7 mol/L检测范围内, 狄拉克点的变化值与目标物浓度的对数值之间存在良好的线性关系, 同时具有极高的选择性. 对实际湖水样品的检测效果良好, 对Hg²⁺的检测标准偏差为1.10%~3.77%. 本文结果表明, 该晶体管传感器可以对Hg²⁺进行高选择和高灵敏检测.     

基于二硫化钼和钴基金属有机骨架的痕量汞离子电化学传感器

汞离子(Hg²⁺)具有高生物毒性,痕量的汞也会对生态环境质量和人体健康造成严重危害.本文基于二硫化钼(MoS₂)和钴基金属有机骨架(ZIF-67)的复合材料MoS₂@ZIF-67制备了一种新型的电化学传感器,结合MoS₂的优异导电性与金属有机骨架的催化性能,复合材料MoS₂@ZIF-67可放大电化学信号,提高电极的电化学活性.利用Hg²⁺能与DNA中胸腺嘧啶T结合形成T-Hg²⁺-T双螺旋结构的原理,使用差分脉冲伏安法实现了对水环境中痕量汞的特异性检测.该传感器对Hg²⁺检测的线性范围为0.01～10μg/L,检出限为5 ng/L,并表现出较好的选择性.采用该传感器对自来水样品进行加标回收检测,回收率为110%～119%,在痕量汞的检测中具有良好的应用前景.     

ZIF-67牺牲模板法制备CoCu-LDH及电化学法测定多巴胺

以金属有机骨架ZIF-67为牺牲模板，通过Cu²⁺调控结构，制备了层状双氢氧化物CoCu-LDH。以CoCu-LDH修饰玻碳电极(GCE)，构建多巴胺(DA)电化学传感器(CoCu-LDH/GCE)。结果表明：CoCuLDH/GCE对DA具有出色的电催化活性。在DA浓度3～1000μmol/L和1000～5000μmol/L范围内，该传感器的氧化峰电流与DA浓度呈线性关系，灵敏度分别为708.22μA/(mmol/L·cm²)、 285.72μA/(mmol/L·cm²)。CoCu-LDH/GCE在10倍浓度干扰物质存在时对DA响应的电流强度变化小于10%，具有良好的抗干扰能力。     

柔性镧系金属有机骨架材料比例荧光法检测Fe3+

设计了一个三羧酸柔性配体L,其可提供捕获镧系金属的亲和力及调节配体的能级,并可用于合成同时具有高稳定性和双发射特性的柔性镧系金属有机骨架(Eu-MOF)材料。利用柔性配体到金属的不完全能量转移使得材料出现350 nm和623 nm处的强双发射,构筑了比例荧光传感平台。由于柔性配体不稳定的电子构型以及Eu³⁺和Fe³⁺之间的离子交换,Eu-MOF可用于对Fe³⁺的比例荧光检测。Eu-MOF对Fe³⁺的检出限为0.592μmol/L,并分别在1.0～60.0μmol/L和60.0～90.0μmol/L范围内呈线性关系,响应时间低至3 min。Eu-MOF对Fe³⁺检测具有良好的选择性、抗干扰性以及可回收性,用于实际样品中Fe³⁺检测,加标回收率为98.4%～102.6%。     

荧光氮化碳点的合成以及用于铜离子检测

荧光探针可对重金属离子进行灵敏、快速、可视化检测。氮化碳点(CNDs)不含金属,并具有水溶性、低毒性、易于制备和高荧光量子产率等特点,在重金属离子检测中具有潜在的应用价值。本研究利用乙二胺和四氯化碳制备了CNDs荧光探针,Cu²⁺可以猝灭探针的荧光,基于此建立了Cu²⁺的荧光检测方法。在Cu²⁺浓度为2.0～10.0μmol/L范围内具有良好的线性响应,检出限(S/N=3)低至0.058μmol/L。将此探针用于检测自来水、湖水和废水中Cu²⁺的含量,回收率在91.5%～105.3%之间,表明本方法具有良好的实用性。进一步基于CNDs制备了荧光检测试纸用于检测Cu²⁺,裸眼可检测的最低浓度为0.5μmol/L,为现场实时检测Cu²⁺提供了一种可选方案。     

基于增强的明胶-金纳米粒子类过氧化物酶活性检测汞离子

基于Hg²⁺对明胶-金纳米粒子(G-AuNPs)类过氧化物酶活性的增强作用，构筑了一种新型的Hg²⁺传感器。G-AuNPs具有类氧化物酶活性和类过氧化物酶活性，能够催化O₂或H₂O₂氧化3,3,5,5’-四甲基联苯胺(TMB)生成氧化TMB(oxTMB)的反应，在652 nm处出现紫外可见吸收特征峰。优化条件下，Hg²⁺能够增强G-AuNPs的类过氧化物酶活性，使吸收信号升高，且升高幅度与Hg²⁺浓度呈线性关系，在0～15μmol/L和15～35μmol/L范围内的线性方程分别为y=1.314+0.0135x和y=0.704+0.055x，检出限为1.65μmol/L。该传感体系对Hg²⁺具有良好的选择性，其他常见金属离子不干扰对Hg²⁺的检测。所设计传感器具有无需修饰、检测时间短、选择性好的优点，有望用于污染水现场Hg²⁺的检测。     

基于杂交指示剂的无标记适配体电化学传感器用于铅离子检测

为克服传统重金属铅离子(Pb²⁺)检测方法无法适应现场在线分析的缺陷,该研究以杂交指示剂亚甲基蓝(MB)作为电化学信号探针,以适配体作为Pb²⁺识别原件构建无标记适配体电化学传感器。在金电极表面,通过先后修饰适配体及其互补序列cDNA形成双链,随后吸附在双链间的MB通过差分脉冲伏安法产生强烈的电化学信号。当Pb²⁺存在时,适配体特异性捕获Pb²⁺造成双链断开释放MB,从而造成电信号降低,实现对Pb²⁺的定量检测。构建的电化学传感器对Pb²⁺的线性范围为0.1～100 000μg/L,检出限低至33.4 ng/L,对牛奶和湖水样品的加标回收率分别为87.1%～115%和106%～108%,相对标准偏差(RSD)分别为10%～13%和5.0%～9.5%。该方法构建的无标记适配体电化学传感器具有制备简单、成本低廉、灵敏快捷等优点,有望应用于环境及食品工业中Pb²⁺的现场分析。     

基于铂修饰丝网印刷电极检测土壤中铵态氮的电化学传感器

土壤中铵态氮(NH₄⁺)含量的现场检测对于提高氮肥的利用率、减少环境污染,从而实现精准农业具有重要意义.针对目前土壤检测方法存在的周期长、成本高及时效性差等问题,本文基于铂粒子对NH₄⁺具有特异性电催化响应,通过在丝网印刷电极(SPE)表面电沉积铂颗粒,制备了一种电化学传感器.采用碳酸盐排除土壤中未知离子的干扰,结合土壤铵态氮快速提取装置,实现了对土壤中铵态氮的现场快速检测.该传感器对NH₄⁺检测的线性范围为0.1～5 mmol/L(R²=0.997),检出限为13μmol/L(S/N=3),检测时间约5 min;并且对土壤中NH₄⁺具有良好的选择性和稳定性,可应用于实际土壤样品中NH₄⁺的快速检测.相比于传统的检测方法,该方法无需大型仪器、操作便捷、检测速度快,可望为土壤中铵态氮的快速检测提供新方法,为精准农业提供重要的数据支持.     

氧化石墨烯/富勒烯复合材料增敏多金属离子印迹电化学传感器

制备了一种对Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)等多金属离子具有灵敏、选择性响应的新型印迹传感器。 以甲基丙烯酸与乙二胺四乙酸分别为功能单体与配体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂制备出多金属离子印迹聚合物。 采用滴涂法将离子印迹聚合物均匀地修饰至氧化石墨烯/富勒烯复合材料修饰碳电极表面,成功制备出灵敏的多金属离子印迹电化学传感器。 采取循环伏安法、交流阻抗和差分脉冲法等技术对印迹电化学传感器的性能进行表征,结果表明该多金属离子印迹电化学传感器具有良好的选择性。 在1.0×10^-9~5.0×10^-7 mol/L范围内,该多金属离子印迹电极的响应电流与金属离子浓度呈现良好的线性关系,对Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)金属离子的最低检测限分别为5.0×10^-10、5.0×10^-10和1.0×10^-10 mol/L。 该多金属离子印迹电化学传感器成功用于实际样品中微量Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)等金属离子的检测。     

基于DNA酶催化的卟啉金属化检测锌

利用G-四链体DNA（T30695）催化Zn²⁺插入到中卟啉IX（MPIX）中，引起荧光偏移的特点，建立了检测Zn²⁺的方法。在40μmol/L MPIX、0.6μmol/L Pb²⁺、5μmol/L T30695和1%Triton的最优实验条件下，该方法在Zn²⁺浓度为0.5～5μmol/L范围内呈现良好的线性关系，相关系数R²=0.95，检出限为73.5 nmol/L。离子选择性实验表明该方法对Zn²⁺具有较好的选择性，用于实际样品测定，回收率在94.7%～100.4%之间。     

D-异抗坏血酸钠热解碳构建电化学传感器检测黄芩素和木犀草素

以廉价易得的D-异抗坏血酸钠为前驱体,通过一步热解法制备了具有三维互连多孔结构的热解碳材料(SDAIPC),利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)对材料的形貌和结构进行了表征。结果表明,制备的SDAIPC是一类具有高比表面积的碳材料。以SDAIPC为电极修饰材料,构建了用于同时检测黄芩素(BA)和木犀草素(LU)的电化学传感器。通过电化学交流阻抗谱(EIS)和循环伏安法(CV)研究了传感器的电化学性能;采用微分脉冲伏安法(DPV)研究了BA和LU在不同电极上的电化学行为。在优化条件下,SDAIPC修饰电极对BA和LU进行单独检测时的线性范围为0～8.0μmol/L,检出限(LOD)分别为1.39×10^-9 mol/L和3.02×10^-10 mol/L;对BA和LU进行同时检测时的线性范围为0.05～2.0μmol/L, LOD分别为3.76×10^-9 mol/L和3.78×10^-10 mol/L。该电化学传感器已成功用于BA和LU的实际样品检测。     

基于有机-无机介孔二氧化硅杂化材料对Cu^2和Co2+的选择性测定

合成了一种有机-无机介孔二氧化硅杂化材料(SBA-15-Tpy),通过透射电镜显微镜、X射线衍射、热重分析和N_2吸附-解吸曲线对其进行表征,并基于该材料建立了在水中对Cu²⁺和Co²⁺的选择性识别。研究表明,SBA-15-Tpy与Cu²⁺和Co²⁺结合后会分别在800 nm和510 nm处产生新的吸收峰,加入其它金属离子后不发生明显的吸收峰值变化。在最优条件下,检测Cu²⁺和Co²⁺的线性范围分别为2.0~200.0μmol/L和10.0~200.0μmol/L,检出限分别为0.48μmol/L和4.28μmol/L。将上述方法用于江水中Cu²⁺和Co²⁺的测定,回收率在96.0%~108.5%之间。     

构象转换型传感器对汞、铅、锶离子的同时检测

将核酸构象转换与纳米孔膜技术联用设计了一种新型高灵敏电化学传感器, 实现了对Hg ²⁺, Pb ²⁺和Sr ²⁺的分步同时检测. 使用2种分别能与Hg ²⁺及Pb ²⁺, Sr ²⁺结合的核酸适体, 将其固定在氧化铝纳米孔膜孔道内以阻碍铁氰化钾离子传导. 利用核酸适体包裹目标物时的蜷缩状态与目标物被洗脱剂洗脱后核酸适体的伸展状态之间的构象转换, 控制纳米孔通道的“开”和“关”, 使铁氰化钾溶液的氧化还原电流发生改变. 通过监测铁氰化钾溶液的电信号变化值, 可实现同时检测此3种金属离子的目的. 实验结果表明, 该传感器对3种金属离子具有很高的灵敏度和选择性, 检测的线性范围均为0.051.50 nmol/L, 对Hg ²⁺, Pb ²⁺和Sr ²⁺的检出限分别为0.013, 0.017和0.022 nmol/L(S/N=3).     

同时识别Cu2+,Zn2+和Ca2+的化学传感器合成及Ca2+活体荧光成像

合成并表征了一个能同时对Cu²⁺,Zn²⁺和Ca²⁺进行识别的化学传感器L,研究了L对常见的金属离子和阴离子的吸收光谱和荧光光谱。结果发现：L可通过紫外-可见吸收光谱分别在414和328 nm处对Cu²⁺,Zn²⁺进行特异识别,L可通过在511 nm处的荧光增强对Ca²⁺进行特异识别,且其识别具有快速、可选择及可逆的特点。将L应用于药品和水体样品中Cu²⁺,Zn²⁺和Ca²⁺的检测,结果满意。L还可用荧光成像对细胞和活体中Ca²⁺进行检测。     

基于蘑菇状的金/聚苯胺纳米复合材料的亚硝酸根传感器

通过原位聚合法制备了金纳米颗粒(Au NPs)掺杂的聚苯胺(PANI)纳米复合材料，该复合材料修饰的电极(Au/PANI/GCE)对亚硝酸根(NO₂^-)的氧化具有明显的电催化活性，其独特且均匀分散的蘑菇状结构可以掺杂更多的Au NPs，提供较多的活性位点和较大的比表面积，有助于提高电化学催化NO₂^-的效果。导电聚合物PANI中可质子化的苯胺(PhNH³⁺)与溶液中带负电荷的NO₂^-产生静电吸附可促进电子的传递。Au/PANI/GCE对NO₂^-的检出限为0.6876μmol/L，线性范围为10～2400μmol/L，线性相关系数R²=0.9957，该传感器为实际湖水样品中亚硝酸盐检测提供了新方法。     

回形针固定法制作三维(3D)微流控纸芯片

提出一种利用回形针来制作三维微流控纸芯片的方法,能够适应多种不同的微流控纸芯片;利用自制的纸芯片比色检测装置,已用于牛血清白蛋白,Fe~(2+)的快速定量检测。牛血清白蛋白的线性范围是5~50μmol/L,检出限为0.13μmol/L,R~2=0.994。Fe~(2+)的线性范围是0.6~12μmol/L,检出限为0.15μmol/L,R~2=0.992。在所规定的范围内,都获得了较好的线性关系,验证了基于回形针的3D微流控纸芯片可用于实际样品检测的可能性。     

基于ZIF-8电化学传感器构建及用于检测饮料中新橙皮苷二氢查耳酮

采用电泳沉积法,成功在玻碳电极（GCE）表面制备了一层ZIF-8材料薄膜,再在其表面滴涂一层全氟化树脂溶液（Nafion）,形成ZIF-8/Nafion复合膜,用于构建检测高倍甜味剂新橙皮苷二氢查耳酮（NHDC）的电化学传感器。利用电化学交流阻抗（EIS）技术对该传感器进行表征,采用循环伏安法（CV）研究NHDC在ZIF-8/Nafion电极表面的电化学行为,并优化实验条件。NHDC在ZIF-8/Nafion膜上有灵敏的响应。采用差分脉冲伏安法（DPV）建立了定量检测NHDC的方法,方法线性范围为0.16～160μmol/L,检出限为56 nmol/L。该方法检测饮料中NHDC的加标回收率范围为99.0%～101.3%。     

基于MoS2/氮掺杂石墨烯纳米复合材料灵敏电化学传感器检测镉(II)

基于S-Cd和N-Cd的亲和作用,利用一锅法制备了MoS2-掺氮石墨烯(NG)新型纳米复合材料。采用方波溶出伏安法实现了Cd²⁺的灵敏测定。在最优实验条件下,Cd²⁺的溶出峰电流与Cd²⁺的浓度在0.01~20μmol/L范围内呈线性关系(R²=0.996),检出限为2.50 nmol/L。该传感器可用于监测实际样品中Cd²⁺。     

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...