基于AuNP/PEI/MWCNTs构筑的双酚A电化学传感器

制备了一种基于AuNP/PEI/MWCNTs纳米复合材料的电化学传感器,并通过循环伏安法(CV)测定痕量的双酚A(BPA).AuNP紧密地锚固在管状交联的聚乙烯亚胺均匀包裹的多壁碳纳米管(MWCNTs)的空隙中形成AuNP/PEI/MWCNTs.利用场发射扫描电子显微镜和粉末X射线衍射对AuNP/PEI/MWCNTs纳...     

基于血红蛋白/硒化镉量子点多层膜的H2O2生物传感器

合成了水溶性硒化镉(CdSe)量子点,利用组装技术和静电吸附作用,将带正电荷的血红蛋白(Hb)和带负电荷的CdSe量子点层层组装到壳聚糖(chit)修饰的玻碳电极(GCE)表面,构建基于{Hb/CdSe}n多层膜的无电子媒介体的电流型生物传感器({Hb/CdSe}3/chit/GCE).运用紫外-可见吸收光谱、电致化学发光、交流阻抗和循环伏安技术来表征修饰膜,并研究传感器的作用机理、性能及分析应用.结果表明:与量子点薄膜法及量子点/血红蛋白复合物法等固载血红蛋白的其他方法相比,层层组装法能显著提高血红蛋白的固定量,保持血红蛋白的生物活性,增强传感器的灵敏度和稳定性.传感器检测H2O2的线性范围为4.0×10-8～4.8×10-6 mol·L-1(r=0.999 1),检测限为2.0×10-8mol·L-l.多层膜的电致化学发光研究,表明修饰电极有望用于电致化学发光传感器的制备.     

表面蒸气溶胶-凝胶Al2O3薄膜电极上肌红蛋白的直接电化学研究

本文利用表面蒸气溶胶-凝胶沉积与层层组装技术相结合,成功制备了溶胶-凝胶三氧化二铝(SG-Al2O3)/肌红蛋白(Mb)层层组装薄膜修饰电极({SG-Al2O3/Mb}n)。通过实验确定了最优组装方式PG/PD-DA/{SG-Al2O3/Mb(pH 5.0)}n以及在表面蒸气溶胶-凝胶沉积过程中的最佳涂布水量2μL。考察了该薄膜修饰电极的循环伏安性质。实验表明:在pH 7.0缓冲溶液中,薄膜中的Mb在-0.34 V出现了一对可逆性良好的还原氧化峰,这是血红素辅基的电活性中心Fe(III)/Fe(II)氧化还原电对的特征峰,随着缓冲溶液pH值的增长,峰电位发生负移,式量电位E°’与pH值呈直线关系,其斜率为–42.4 mV/pH,随着扫描速度的增大,峰电流增大,且电流与扫描速度的平方根成正比。     

基于Nafion共固定Pt/PEDOT/MWCNTs复合材料和辣根过氧化物酶电化学H2O2生物传感器

以多壁碳纳米管(MWCNTs)为载体,采用改进的一步化学合成法制备了Pt/聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)/MWCNTs复合材料,以Nafion共固定此复合材料和辣根过氧化物酶(HRP)从而研制出性能优良的生物传感器。利用扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶变换红外(FTIR)光谱和紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱对制得的复合材料进行表征,同时通过循环伏安法详细探讨了该传感器对H2O2的响应性能。结果表明,固定的HRP仍能维持其结构和生物活性,并进行有效和稳定的直接电子转移。该方法由于使用了载体MWCNTs及NaBH4的进一步还原过程,明显增强了传感器对H2O2的电催化活性。在优化条件下,该传感器对H2O2在0.008～1.8mmol/L浓度范围内成线性相关,检出限为0.4μmol/L,且具有良好的重现性、稳定性和选择性。     

固定漆酶聚苯胺-CoC2O4纳米复合物修饰电极的直接电化学

采用循环伏安法、微分脉冲伏安法、交流阻抗谱以及计时电流法等电化学方法,结合红外光谱、紫外-可见分光光度法、原子力显微镜、透射电子显微镜以及原子吸收光谱等辅助手段,表征了固定漆酶的聚苯胺-草酸钴纳米复合物的化学组成、结构和形貌,测试了纳米复合物固酶前后的导电性能的变化,研究了纳米复合物修饰电极上固定漆酶的直接电化学行为,评估了该电极的催化氧还原效能以及作为电化学传感器检测氧分子的性能。实验结果表明该电极在不含电子介体的溶液中以酶活性中心T2作为首要电子受体,将得到电子传递给化学吸附的氧气使其被电还原,其表观电子迁移速率为0.017 s~(-1),且具有良好的催化氧还原性能(氧还原起始电位:460 m V vs NHE,转化氧分子为水的表观速率常数为2.6×10-4 s~(-1)),酶电催化氧还原为水分子步骤为反应的速控步。该电极作为电化学传感器对氧具有极低检测限(0.20μmol·L~(-1)),宽线性响应范围(0.4~7.5μmol·L~(-1))以及对底物高亲和力(KM=122.4μmol·L~(-1))等优势。     

固定漆酶聚苯胺-CoC2O4纳米复合物修饰电极的直接电化学

采用循环伏安法、微分脉冲伏安法、交流阻抗谱以及计时电流法等电化学方法,结合红外光谱、紫外-可见分光光度法、原子力显微镜、透射电子显微镜以及原子吸收光谱等辅助手段,表征了固定漆酶的聚苯胺-草酸钴纳米复合物的化学组成、结构和形貌,测试了纳米复合物固酶前后的导电性能的变化,研究了纳米复合物修饰电极上固定漆酶的直接电化学行为,评估了该电极的催化氧还原效能以及作为电化学传感器检测氧分子的性能。实验结果表明该电极在不含电子介体的溶液中以酶活性中心T2作为首要电子受体,将得到电子传递给化学吸附的氧气使其被电还原,其表观电子迁移速率为0.017 s^-1,且具有良好的催化氧还原性能（氧还原起始电位：460 mV vs NHE,转化氧分子为水的表观速率常数为2.6×10^-4 s^-1）,酶电催化氧还原为水分子步骤为反应的速控步。该电极作为电化学传感器对氧具有极低检测限（0.20 μmol·L^-1）,宽线性响应范围（0.4~7.5 μmol·L^-1）以及对底物高亲和力（K_M=122.4 μmol·L^-1）等优势。     

基于AuNPs/PANI-NF复合膜的电化学细胞传感器对姜黄素诱导HeLa细胞凋亡的抑制作用检测

以聚苯胺纳米纤维(PANI-NF)-纳米金(AuNPs)复合膜构建传感界面,在AuNPs/PANI-NF界面上修饰转铁蛋白(Tf),利用转铁蛋白与人宫颈癌细胞(HeLa)表面大量表达的转铁蛋白受体(TfR)之间的特异性识别作用,将细胞捕获到传感器界面,导致电化学阻抗值变化。利用电化学阻抗谱研究姜黄素对HeLa细胞的抑制作用。结果表明,随着药物浓度的增大和作用时间的延长,电化学阻抗值下降,表明姜黄素对细胞的抑制作用增强。电化学阻抗值的变化率与药物浓度和作用时间具有量效关系;电化学方法检测显示,姜黄素对HeLa细胞的抑制作用趋势与MTT法及倒置显微镜检测到的姜黄素对HeLa细胞的抑制作用结果相吻合,从而建立了一种检测药物对细胞抑制作用的新方法。该方法具有简便、灵敏度高、费用低廉等优点。     

Hb-CTAB/GC电极的电化学行为研究及对NO的电催化检测

生物大分子的直接电化学研究是近年来研究的一个热点[1-3]。血红蛋白(Hb)是一种含血红素辅基的球型蛋白质,在生物体内起存储和运输氧气的作用,其所含的血红素辅基能发生得失电子的反应。但是,在血红蛋白分子中,一方面,血红素辅基被多肽链所包裹,使得血红素辅基不易接近普通电极     

基于等离子体聚合膜固定酶的H2O2生物传感器

以玻碳电极为基础电极,用微波等离子体技术聚合沉积聚乙二胺等离子体膜,使之形成带氨基功能团的表面,再通过戊二醛交联共价固定辣根过氧化物酶,制得H2O2生物传感器.探讨了等离子体聚合膜的形成条件(如放电功率、单体流速、单体气压和聚合时间),讨论了工作电位、介体浓度和pH值对传感器响应的影响.此外,用红外光谱对等离子体聚合膜进行了表征.该传感器在5×10-7～1.1×10-3mol/LH2O2浓度范围内有线性响应,最低检测限为0.3μmol/L.将此传感器用于实际试样回收率的测定,结果良好.     

碳纳米管负载纳米铂修饰电极及电催化氧化H2O2的研究

采用化学气相沉积法在碳纳米管(CNT)上负载Pt纳米颗粒,并制备了CNT-Pt修饰玻碳电极(CNT-Pt/GCE).研究了该修饰电极在磷酸缓冲液中对H2O2的电催化氧化作用以及实验条件的影响.计算了H2O2在CNT-Pt/GCE上的电极反应速率常数.结果表明,CNT-Pt/GCE对H2O2的电化学氧化具有良好的催化作用,电极反应速率常数比铂电极高约2.65倍.初步探讨了电催化氧化机理,为酶电化学传感器的研制提供了一条新的途径.     

多壁碳纳米管修饰玻碳电极用于过氧化氢的检测

构建用于过氧化氢检测的多壁碳纳米管修饰玻碳电极,循环伏安阳极最大电流法和计时安培电流法测试表明:碳纳米管能提高电极的有效表面积,并加速电子的传递.循环伏安阳极最大电流和计时安培响应电流均与过氧化氢的浓度变化成线性关系,两种检测方法的灵敏度和线性相关系数分别为2.8μA/(mmol.L-1)、0.997和1.5μA/(mmol.L-1)、0.971;检测方法过程简单,结果令人满意.     

Au/L-Met/GC电极的H2O2电催化氧化

在无额外的添加剂和保护剂的情况下,以柠檬酸钠还原氯金酸制得链状金纳米粒子,使用扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）观察样品. 层层自组装技术可将金纳米粒子自组装,并分别以L-甲硫氨酸（L-Methionine,L-Met）、硫脲（Thiourea,TU）、丙烯基硫脲（Allyl thiourea,ATU）和聚乙烯吡咯烷酮（Polyvinylpyrrolidone,PVP）交联剂自组装于玻碳基底,即得金纳米粒子修饰电极. 以[Fe(CN)₆]^3-/4-氧化还原电对为探针,考察该修饰电极的电化学性质. Au/L-Met/GC电极有最佳电化学性能,循环伏安曲线和计时电流曲线测试表明,Au/L-Met/GC电极的H₂O₂电催化氧化有较高的灵敏度,线性范围2×10^-7 ~ 3×10^-3 mol·L^-1,检出限6.67×10^-8 mol·L^-1.     

甲烷氧化菌素功能化金纳米层层自组装修饰电极上过氧化氢的催化还原

借助巯基试剂,在纳米金颗粒表面修饰生物活性物质Mb,制备保持有Mb生物活性的功能化金纳米巯基乙胺-Au NPs-Mb.采用UV-Vis、FTIR光谱和投射电镜表征其结构,该纳米颗粒分布均匀且粒径均一,并显著改善了金纳米颗粒团聚现象.以Mb功能化金纳米为基元,采用单层自组装及层层自组装方式将其修饰到裸金电极表面.各Mb或Mb-Cu电极的电化学测试并未借助电子传递媒介.配位Cu~(2+)后,修饰有Mb的单层及层层自组装修饰的催化还原能力均显著提升.其中Cu~(2+)配位的{巯基乙胺-Au NPs-Mb}3/Au修饰电极作为一种新型H2O2生物传感器,响应时间大约为2 s,米氏常数KappM为0.787 mmol/L,表现出了较强的还原H2O2的催化活性,且稳定性较好.     

Electrochemical Determination of Phenylethanolamine A Based on Nafion/MWCNTs/AuNPs Modified Carbon Electrode

Phenylethanolamine A (PEA), a β‐agonist, was found to be illegally used as a growth promoter in pigs last year, causing Chinese government's great attention. Here, a sensitive electrochemical method was developed for detecting PEA by immobilization of gold nanoparticles (AuNPs), multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) and Nafion on the surface of a glassy carbon electrode (GCE). The Nafion/MWCNTs/AuNPs film was characterized by scanning electronic micrographs (SEM) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The electrochemical behaviors of PEA at the modified GCE were investigated in detail. The synergetic effects of AuNPs, MWCNTs and Nafion amplify the electrochemical reduction signal of PEA, and result in high sensitivity for PEA determination. Under the optimal conditions, the electrochemical sensor shows a wide linear range of 0.01 to 10 (mol/L with a detection limit of 0.005 µmol/L. Moreover, the fabricated sensor presents high selectivity and long‐term stability, which paves a new way for simple, rapid, sensitive detection of PEA.     

金纳米粒子和钼氧化物复合膜修饰电极的制备及应用

利用循环伏安法将金纳米粒子和钼氧化物共同电沉积在玻碳电极表面,制备了金纳米粒子和钼氧化物复合膜修饰电极,利用SEM和XPS研究了MoOx/AuNPs复合膜的表面形态,并研究其修饰电极对葡萄糖的电催化氧化过程. 首次提出了阳极扫描极化反向催化伏安法,即在反向扫描过程中纯的催化氧化电流通过扣减背景电流的方法被提取出来. 显著提高电流测量灵敏度改善了信噪比. 制备的MoOx/AuNPs复合膜修饰电极在0.01-4.0 mmol/L对葡萄糖具有线性响应,电流灵敏度为2.35 mA·L/（mmol·cm2）,检测限为9.01 μmol/L（信噪比为3）.     

Stripping Analysis of Trace Arsenic Based on the MnOx/AuNPs Composite Film Modified Electrode in Alkaline Media

A simple, rapid fabricated and sensitive modified electrode for detection of As(III) in alkaline media was proposed. The modified electrode was prepared by co‐electrodeposition of manganese oxides (MnO_x) and gold nanoparticles (AuNPs) on the glassy carbon electrode (GCE) with cyclic voltammetry. Linear sweep anodic stripping voltammetry (LS‐ASV) was employed for the determination of arsenic (III) without interference from Cu(II), Hg(II), and other coexisting metal ions. A lower detection limit of 0.057 µg L^?1 (S/N=3) were obtained with a accumulation time of 200 s. The proposed method was successfully applied to determine arsenic (III) in real water samples with satisfactory recoveries.     

Synthesis of PtxSn/MWCNTs and their Application in Non‐enzymatic Glucose and Hydrogen Peroxide Sensors

Pt_xSn/MWCNTs (x=1, 2, 3) nanocomposites were synthesized by chemical reduction. Comparing all of the materials, the results revealed that the best material was Pt₃Sn/MWCNTs. The sensor based on Pt₃Sn/MWCNTs exhibited excellent catalytic activities towards glucose and hydrogen peroxide. Sensing of glucose had a double‐linear range: one was between 50 μM and 550 μM, the other was between 1.35 mM and 16.35 mM. These were due to the fact that more and more intermediate species were adsorbed onto the electrode surface with increasing concentration of glucose, which limited the following glucose oxidation. Meanwhile, the sensor also had a linear response range between 0.05 mM and 18.95 mM for hydrogen peroxide. Furthermore, the glucose and hydrogen peroxide sensors exhibited excellent selectivity, stability, and reproducibility. Thus the sensors had potential utilities in the detection of glucose and hydrogen peroxide.     

离子液体中水热合成Pt-Pd/MWCNTs和Pd/MWCNTs催化剂

采用水热合成法, 以离子液体1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(C₆H₁₁BF₄N₂, EMIBF₄)为溶剂制备了Pt-Pd/MWCNTs(Multi-walled carbon nanotubes)和Pd/MWCNTs催化剂. X射线衍射(XRD)和X射线能量散射谱(EDS)测试证明了Pt-Pd合金和Pd纳米颗粒在MWCNTs的表面生成. 透射电子显微镜(TEM)照片不仅证明了在MWCNTs表面Pt-Pd, Pd纳米颗粒的生成, 而且还表明样品颗粒的平均粒径约为4 nm. 循环伏安(CV)和交流阻抗(EIS)测试表明, 在碱性环境下, 乙醇在Pt-Pd/MWCNTs和Pd/MWCNTs修饰的玻碳(GC)电极上均能发生氧化反应, 与Pd/MWCNTs修饰的电极相比, 在Pt-Pd/MWCNTs上乙醇的起峰电位负移了大约200 mV, 且具有更高的氧化峰电流值.     

Direct electrochemistry of myoglobin in a room temperature ionic liquid aqueous solution and its catalysis to H<Subscript>2</Subscript>O<Subscript>2</Subscript>

Using 1-ethyl-2-methylimidazolium trifluoroacetate (EMImTfa) as the supporting electrolyte, a couple of well-defined and reversible redox peaks of Myb could be observed at the basal plane graphite (BPG) electrode through direct electron transfer between the protein and the BPG electrode, whose anodic and cathodic peak potentials were at −0.098 V and −0.144 V vs. Ag | AgCl, respectively. Both anodic and cathodic peak currents increased linearly with the potential scan rates. Compared with the supporting electrolyte of phosphate buffer solution, EMImTfa played an important role for the direct electron transfer between Myb and the BPG electrode. Further investigation suggested that Myb was adsorbed tightly on the surface of the BPG electrode in the presence of EMImTfa to form a stable, approximate monolayer Myb film. Myb adsorbed on the BPG electrode surface could retain its biological activity and showed a remarkable electrocatalytic activity for the reduction of H₂O₂ in an EMImTfa aqueous solution. Based on these, a third-generation biosensor could be constructed to directly detect the concentration of H₂O₂ in EMImTfa aqueous solution with a limit of detection of 3.24 × 10⁻⁸ M. Published in Russian in Elektrokhimiya, 2008, Vol. 44, No. 3, pp. 363–368. The text was submitted by the authors in English.     

纳米Pd上H2O2的电催化还原反应

利用纳米Pd颗粒修饰的Au旋转圆盘电极, 通过强制对流条件下的线性电势扫描伏安法, 研究了酸性介质中H2O2在纳米Pd催化剂上的电还原反应. 动力学研究结果表明, H2O2在纳米Pd上电还原反应的表观活化能为27.6 kJ·mol-1, 反应为2电子转移过程, 电解质的阴离子类型显著影响纳米Pd对H2O2电化学还原反应的催化性能. 根据动力学电流与H2O2浓度及与H+浓度的关系, 提出了Pd催化H2O2电还原反应可能的速率控制步骤, 并讨论了其可能的反应机理.