基于PbS QDs/TiO2 NPs构建新型谷胱甘肽光电化学传感器

通过高温煅烧将二氧化钛纳米颗粒(TiO₂ NPs)修饰到ITO电极表面制成TiO₂ NPs/ITO电极, 再采用连续离子层吸附反应(SILAR)循环将硫化铅量子点(PbS QDs)修饰到TiO₂/ITO电极表面制得PbS QDs/TiO₂ NPs/ITO电极, 并将该电极应用于检测谷胱甘肽(GSH)的光电化学传感器. 在该传感器中, 当PbS QDs受470 nm可见光的激发时将产生电子(e)和光生空穴(h ⁺), 光生空穴可被溶液中的GSH捕获, 并将GSH氧化成GSSH, 有效避免电子和空穴的复合, 显著提高了光电效率. 该传感器对GSH的检测具有较高的灵敏度和选择性, 线性检测范围为0.06~1 mmol/L, 检出限(LOD)为4.6×10 ^-3 mmol/L(S/N=3).     

三维有序结构的金掺杂纳米TiO_2修饰电极用于H_2O_2的测定

在ITO玻璃表面构建了三维有序多孔结构的金掺杂纳米Ti O2薄膜(3DOM GTD/ITO),同时制备了一种细胞色素c(Cyt c)酶生物传感器(Cyt c/3DOM GTD/ITO)。通过透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)对修饰电极进行表征。紫外-可见光谱实验表明吸附在GTD上的Cyt c能够保持其生物活性,二级结构未被破坏。同时研究了Cyt c在3DOM GTD/ITO修饰电极表面的直接电化学及对H2O2的电催化行为。结果显示,Cyt c在3DOM GTD/ITO修饰电极上有显著的直接电化学响应,峰电流与扫描速度呈线性关系,说明该电极过程是表面电化学控制过程。Cyt c/3DOM GTD/ITO修饰电极对H2O2具有良好的催化性能,线性范围为3.0×10-7~1.70×10-5mol/L,检出限为3.6×10-8mol/L(S/N=3),响应时间为5 s,且该修饰电极具有较好的重现性和稳定性。     

球壳TiO2-吡咯共聚膜的制备及吡虫啉测定

通过水热模板法制备壁厚约10 nm的TiO₂纳米球壳(HTNs),采用电化学法在0～0.6 V范围内与吡咯(Py)共聚修饰ITO电极,制备HTNs-PPy/ITO传感器。考察聚合缓冲液的pH对共聚膜硬度和电化学性能的影响,运用扫描电镜和透射电镜对HTNs和HTNs-PPy/ITO传感器表面进行表征。比较裸电极ITO、聚吡咯修饰电极(PPy/ITO)和HTNs-PPy/ITO电极对吡虫啉的测定效果。结果表明：HTNs降低吡咯聚合反应电位差约0.04 V,HTNs-PPy稳定性好且具有优异的电催化效果,吡虫啉在-1.3～0 V之间呈现出明显的氧化还原峰,吡虫啉浓度在0.5～100μmol/L范围内与峰电流呈良好的线性关系,检出限为0.15μmol/L。修饰电极用于西兰花表面农药残留吡虫啉的直接测定,加标回收率在95.7%～105.0%。     

直接电沉积金纳米粒子修饰氧化铟锡电极测定亚硝酸根

以电化学沉积法一步制得了金纳米粒子(GNP)修饰氧化铟锡(ITO)电极,采用紫外、扫描电镜及循环伏安法对GNP/ITO修饰电极进行了表征。结果表明,金纳米粒子在ITO电极表面呈球形,分布均匀无团聚,粒径约30 nm。该修饰电极具有良好的电化学性能,在pH 2.2的Na2HPO4-柠檬酸缓冲溶液中其氧化峰电流与NO2-的浓度呈良好的线性关系,线性范围为5×10-6~5.5×10-4mol/L,线性回归方程为:i(μA)=1.07 136C(mmol/L),相关系数r=0.9969;检出限可达1.0×10-6mol/L。该修饰电极用于废水中NO2-的测定,结果令人满意。     

黄芩苷在纳米MnO2-离子液体修饰电极上的电化学性质及电分析方法研究

用疏水性离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([BMIM]PF6)和纳米MnO2作修饰剂,通过壳聚糖(CHIT)的成膜效应,构置了玻碳修饰电极([BMIM]PF6-MnO2-CHIT/GCE).在Britton-Robinson(B-R)缓冲液中研究了黄芩苷在修饰电极上的电化学行为,建立了测定黄芩胶囊中黄芩苷含量的...     

离子液体-银纳米粒子修饰电极的制备及其在测定维生素C中的应用

分别制备了离子液体[BMIM]BF4和银纳米粒子(AgNPs),并配制1.5 mol·L~(-1)AgNPs溶液,将上述离子液体与AgNPs溶液按4∶96的体积比混合后滴于经抛光的玻碳电极(GCE)上,将此经修饰的电极置于30℃真空干燥5 min,即得[BMIM]BF4-AgNPs/GCE修饰电极。对此修饰电极的电化学特性以及维生素C(Vc)在此电极上的电化学行为作了研究。结果表明:用上述修饰电极作为工作电极,SCE为参比电极,Pt电极为辅助电极,方波伏安法测定Vc时,Vc浓度在5~100μmol·L~(-1)内与相应的峰电流值之间呈线性关系,测定的灵敏度为0.4μA·μmol~(-1)。应用此方法测定了Vc片剂中Vc的含量,测定值与文献值一致,测定值的相对标准偏差(n=5)小于2.0%。     

DNA修饰电极的研究Ⅷ.1,10-菲咯啉存在时钴离子在ssDNA修饰金电极上的电化学行为及痕量钴的检测

发现在过量1,10-菲咯啉存在时,Co3+/2+在单链DNA(ssDNA)修饰金电极上的电化学响应显著增强.采用紫外光谱和循环伏安法考察了Co3+/2+/1,10-菲咯啉体系与ssDNA的相互作用,并利用Co3+/2+在1,10-菲咯啉存在时在ssDNA修饰金电极上的高灵敏电化学响应对痕量钴离子进行了测定.     

基于Ag_2S-MWNTs的肌红蛋白直接电化学研究

制备了硫化银-多壁碳纳米管(Ag2S-MWNTs)纳米复合材料,构置了Mb-Ag2S-MWNTs-CHIT/GCE,并研究了肌红蛋白(Mb)在该修饰电极上的直接电化学和电催化行为。采用扫描电镜和透射电镜表征了Ag2SMWNTs的形貌,利用循环伏安法对Mb的电化学行为进行研究。Ag2S能够均一、稳定的在MWNTs表面生长,所构置的修饰电极在PBS中出现一对峰形良好的、准可逆的氧化还原峰,并对过氧化氢(H2O2)表现出良好的电催化作用,测定H2O2的线性范围为1.0×10-6~2.5×10-4mol·L-1,检出限为3×10-7mol·L-1(S/N=3)。Ag2S-MWNTs纳米复合材料能显著提高氧化还原蛋白质(酶)的直接电子传递速率,所构置的修饰电极可为制备基于蛋白质(酶)的第三代电化学生物传感器提供一良好的研究平台。     

固载于壳聚糖-纳米金复合膜修饰玻碳电极上的葡萄糖氧化酶的直接电化学研究及其生物传感应用

通过将葡萄糖氧化酶固载于壳聚糖-纳米金复合膜内所构置的传感器,实现了葡萄糖氧化酶的直接电化学,并采用循环伏安法与电化学阻抗法对修饰电极进行了表征。研究表明：在除氧缓冲溶液中,葡萄糖氧化酶-壳聚糖-纳米金复合膜修饰电极表现出一对良好的氧化还原峰,这对峰归因于葡萄糖氧化酶的氧化还原,证明葡萄糖氧化酶被成功固载于复合膜内。电子传递速率常数为15.6 s-1,说明葡萄糖氧化酶的电活性中心与电极之间的电子传递很快。将壳聚糖与纳米金相结合还提高了葡萄糖氧化酶在复合膜内的稳定性并保持其生物活性,并可以用于葡萄糖检测。计算得到其表观米氏常数为10.1 mmol·L-1。而且,该生物传感器可以用于血样中葡萄糖含量的测定。     

光电化学反应的催化III: 溶液中钴离子及用钴修饰的n-TiO2电极的光催化行为

在溶液中加入钴(II)离子能够催化n-TiO2电极上的光电化学析氧反应,增加光电流-电压曲线的充满因子.用钴修饰的n-TiO2电极能提高光电流,并催化溶液中铈(III)的光氧化反应.本文对这两种催化反应的机理进行了讨论.     

光电化学反应的催化 Ⅲ.溶液中钴离子及用钴修饰的n-TiO_2电极的光催化行为

在溶液中加入钴(Ⅱ)离子能够催化n-TiO_2电极上的光电化学析氧反应,增加光电流-电压曲线的充满因子.用钴修饰的n-TiO_2电极能提高光电流,并催化溶液中铈(Ⅲ)的光氧化反应.本文对这两种催化反应的机理进行了讨论.     

DNA修饰电极的研究: VIII. 1, 10-菲咯啉存在时钴离子在ssDNA 修饰金电极上 的电化学行为及痕量钴的检测

发现在过量1,10-菲咯啉存在时,Co^3^+^/^2^+在单链DNA(ssDNA)修饰金电极上的电化学响应显著增强。采用紫外光谱和循环伏安法考察了Co^3^+^/^2^+/1,10-菲咯啉体系与sSDNA的相互作用,并利用Co^3^+^/^2^+在1,10-菲咯啉存在时在ssDNA修饰金电极上的高灵敏电化学响应对痕量钴离子进行了测定。     

DNA修饰电极的研究: VIII. 1, 10-菲咯啉存在时钴离子在ssDNA 修饰金电极上 的电化学行为及痕量钴的检测

发现在过量1,10-菲咯啉存在时,Co^3^+^/^2^+在单链DNA(ssDNA)修饰金电极上的电化学响应显著增强。采用紫外光谱和循环伏安法考察了Co^3^+^/^2^+/1,10-菲咯啉体系与sSDNA的相互作用,并利用Co^3^+^/^2^+在1,10-菲咯啉存在时在ssDNA修饰金电极上的高灵敏电化学响应对痕量钴离子进行了测定。     

三维有序金掺杂纳米TiO_2修饰电极用于抗肿瘤药物与DNA相互作用的研究

利用模板法在氧化铟锡(ITO)电极表面制备了三维有序多孔结构的金掺杂纳米Ti O2薄膜修饰电极(3DOM GTD/ITO),并在此修饰电极上成功固定小牛胸腺DNA(ct DNA),从而构建了一种新型的DNA生物传感器(DNA/3DOM GTD/ITO),并通过透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)对修饰电极的表面形貌进行表征。采用电化学交流阻抗(EIS)法研究了ct DNA在3DOM GTD/ITO修饰电极表面的固定情况,结果表明,ct DNA已被成功地固定在3DOM GTD/ITO修饰电极表面。采用循环伏安法、微分脉冲伏安法等电化学方法研究了抗肿瘤药物槲皮素(Qu)在3DOM GTD/ITO修饰电极表面的电化学性质及与ct DNA的相互作用。结果表明,Qu在3DOM GTD/ITO修饰电极表面有1对准可逆的氧化还原峰,其氧化还原反应为2电子和2质子的转移过程。Qu可与固定在修饰电极上的ct DNA发生较强的结合作用,其结合常数(K)为3.61×106L/mol。循环伏安实验、紫外-可见吸收光谱、分子荧光光谱、圆二色性光谱均表明Qu与ct DNA之间的相互作用模式为嵌插作用。Qu与ct DNA的碱基结合具有序列选择性,对Qu与聚(d G-d C)及聚(d A-d T)的结合常数进行计算,得到结合常数比K(d G-d C)/K(d A-d T)=3.5,表明Qu与ct DNA发生嵌插作用时更倾向于结合在GC富集区域。     

CoSALEN/APO-5复合材料的制备及其电催化还原氧的性能

将金属钴离子引入磷酸铝分子筛APO-5制得CoAPO-5分子筛,再把N,N-双水杨醛缩乙二胺(SALEN)希夫碱通过扩散进入CoAPO-5分子筛孔道并与其中的钴离子配位,形成了CoSALEN配合物,构成CoSALEN/APO-5复合材料.应用物理吸附法,以聚苯乙烯(PS)作粘结剂,将CoSALEN/APO-5涂敷在玻碳电极表面制成修饰电极PS/CoSALEN/APO-5/GCE.循环伏安法(CV)、计时电流法(CA)研究了该修饰电极在不同pH电解质溶液中的电化学行为以及对分子氧的催化还原作用.结果表明,制备的修饰电极能有效地催化分子氧的四电子还原,即氧气被电催化还原为水,据此提出可能的氧还原机理.     

新型1-烷基-2,3-二甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体/过氧化氢酶电极电化学性能研究与应用

合成了5种新型1-烷基-2,3-二甲基咪唑六氟磷酸盐类离子液体,并以离子液体为介质制备空白电极及过氧化氢酶电极.采用循环伏安法研究电极电化学行为,结果表明离子液体有优良的电化学性质.离子液体空白电极的基体峰电流都在数nA范围内,电化学窗口大于4 V;不同离子液体酶电极的电化学行为存在明显差异.在5种离子液体中,仅有1-戊基-2,3-二甲基咪唑六氟磷酸盐能很好地保持酶活,呈现灵敏的电化学响应.此外,该酶电极还具有良好的稳定性,4 ℃保存30 天后,电化学性质没有明显变化.在0.1 mol/L的H3PO4缓冲溶液(pH 7.0)中,该酶电极还原峰电流随溶液中H2O2浓度的增加而增大.当H2O2浓度在3.17×10-6～12.4×10-6 mol/L之间,酶电极的还原峰电流符合线性关系,其检出限为1.1×10-6 mol/L.方法已用于环境水中痕量H2O2的测定.     

检测痕量Hg~(2+)的DNA电化学生物传感器

通过自组装方法将修饰有二茂铁基团的富T序列DNA分子(DNA-Fc)固定在金电极表面,得到了一种基于DNA修饰电极的电化学汞离子(Hg2+)传感器.当溶液中有Hg2+存在时,Hg2+可与修饰电极上DNA的T碱基发生较强的特异结合,形成T-Hg2+-T发卡结构,使DNA分子构象发生改变,其末端具有电化学活性的二茂铁基团远离电极表面,电化学响应随之发生变化.示差脉冲伏安法(DPV)结果显示:DNA末端二茂铁基团的还原峰在0.26V(vs饱和甘汞电极(SCE))附近,峰电流随溶液中Hg2+浓度的增加而降低;Hg2+浓度范围在0.1nmol·L-1-1μmol·L-1时,电流相对变化率与Hg2+浓度的对数呈现良好的线性关系.该修饰电极对Hg2+的检测限为0.1nmol·L-1,可作为痕量Hg2+检测的电化学生物传感器.干扰实验也表明,该传感器对Hg2+具有良好的特异性与灵敏度.     

聚4-(2-吡啶偶氮)间苯二酚膜修饰玻碳电极测定过氧化氢

利用循环伏安法（-0.5～2.2 V）将4-(2-吡啶偶氮)间苯二酚(PAR)电聚合修饰到玻碳电极表面,制备了聚PAR膜过氧化氢（H2O2）传感器。 并采用循环伏安法和计时安培法研究了修饰电极的电化学性质和对H2O2的响应特性。 结果表明,PAR膜修饰电极在低的电位下对H2O2具有优异的电催化还原效应。 在磷酸盐缓冲溶液中(pH=8.0)用计时安培法对H2O2进行了测定（工作电位0.45 V）,响应电流与其浓度在2×10-5～1.76×10-3 mol/L范围内呈良好的线性关系,线性相关系数r=-0.999 83,检测限(S/N=3)为3 μmol/L。该修饰电极灵敏度高、稳定性好、制备简单,在H2O2的测定中对抗坏血酸、尿酸和葡萄糖有较好的抗干扰性。     

基于双醛基功能化离子液体构建电化学免疫传感器

合成了含双醛基的离子液体,此离子液体一端的醛基与修饰在电极表面的氨基发生共价键作用,将离子液体修饰在电极表面,另一端的醛基可用来固定抗体,构建电化学免疫传感器,实现对心肌肌钙蛋白I(cTnI)的检测。离子液体通过共价键作用固定在电极表面,不仅减少了从电极表面向检测溶液的渗透,提高传感器的稳定性,而且还可以直接固定抗体,不需要使用其他交联试剂;同时,离子液体可增强传感界面的导电性,提高传感器的灵敏度。在优化的实验条件下,传感器的线性范围为0.1~40 ng/mL,检出限为0.06 ng/mL。     

基于三维有序金掺杂纳米二氧化钛的DNA生物传感器研究

用模板法在氧化铟锡(ITO)电极上制备具有三维有序多孔结构的金掺杂纳米二氧化钛修饰电极(3DOM GTD/ITO),扫描电镜(SEM)结果表明,制备的修饰电极三维结构规整有序、孔径均一。将标记有二茂铁(Fc)的DNA探针修饰到3DOM GTD/ITO电极上构建了一种新的标记型DNA生物传感器,通过Fc在DNA探针杂交前后的电化学信号变化可识别目标靶序列。采用循环伏安(CV)、示差脉冲(DPV)和交流阻抗(EIS)等方法对DNA探针在电极表面的固定和杂交进行表征。实验结果表明,该DNA生物传感器可以成功地识别乳腺癌基因靶序列,Fc的氧化还原电流与靶序列浓度在8.0×10-7～1.0×10-5 mol/L范围内呈线性关系,线性相关系数为0.9908,检测限为5.2×10-7 mol/L。