电化学还原的氧化石墨烯修饰电极检测L-色氨酸

制备了氧化石墨烯修饰玻碳电极,并运用循环伏安法对氧化石墨烯进行了直接的电化学还原,研究了L-色氨酸在该电化学还原的氧化石墨烯修饰玻碳电极上的电化学行为。结果表明,L-色氨酸在该修饰电极上其氧化峰电流与裸玻碳电极相比增大了7.1倍,且峰电位负移80mV。利用差分脉冲伏安法,在pH=6.5的磷酸盐缓冲溶液中测定L-色氨酸,氧化峰电流与其浓度在0.4～65.0μmol/L范围内呈良好的线性关系,相关系数为0.998,方法检出限为0.2μmol/L。     

化学发光法同时测定色氨酸和半胱氨酸的研究

基于色氨酸和半胱氨酸对Ru(pheo)32 -Ce(Ⅳ)体系化学发光的增强作用及其发光动力学性质的显著差别,提出了一种化学发光法同时测定这两种氨基酸的新方法.在优化的实验条件下,该方法测定色氨酸和半胱氨酸的线性范围分别为0.05～2.0 μg/mL和0.05～3.0 μg/mL,检出限分别为0.03 μg/mL和0.02 μg/mL.将其应用于合成样品中两种氨基酸的同时测定.结合文献提出了可能的化学发光反应机理.     

基于氧化石墨烯/碳纳米管复合薄膜修饰电极制备L-色氨酸电化学传感器

将Hummers法制备的单层氧化石墨烯(GO)与多壁碳米管(MWCNT)超声混合,得到性能稳定的GO/MWCNT复合纳米材料。以此纳米材料修饰玻碳电极,构建了一种新型L-色氨酸(L-Trp)电化学传感器。采用透射电镜(TEM)、循环伏安(CV)和交流阻抗(EIS)等方法对修饰电极进行了表征;并研究了L-Trp在修饰电极上的电化学行为和动力学性质。结果表明,L-Trp在GO/MWCNT修饰电极有一个灵敏的氧化峰(Epa=0.956 V);该氧化反应是一个2电子和2质子参与的不可逆过程,电极过程受到吸附步骤控制,其表观标准速率常数为9.613×10-4cm/s;利用该氧化峰可进行痕量L-Trp的检测。在pH 6.0磷酸盐缓冲液中,当富集电位为0.600 V,富集时间为25 s,扫速为100 mV/s时,L-Trp氧化峰电流与其浓度在1.0×10-6～1.0×10-4mol/L范围内呈良好线关系,相关系数为0.995,检出限可达3.50×10-7mol/L;所制备的电化学传感器稳定性较好,用于人体血清中L-Trp的现场快速检测,加标回收率为97.8%～104.2%。     

应用聚L-色氨酸/石墨烯修饰电极同时测定尿酸和黄嘌呤

将玻碳电极(GCE)放入含有L-色氨酸(TR)和氧化石墨烯(GO)底液进行循环扫描聚合,得到聚L-色氨酸(PTR)和电化学还原石墨烯(ERGO),从而制备了PTR-ERGO/GCE,电极具有较快的电子传递速率和较好的催化能力。利用循环伏安法(CV)和差分脉冲伏安法(DPV)探究尿酸(UA)和黄嘌呤(Xa)在该电极上的电化学行为。UA和Xa在电极表面的氧化过程均受吸附和扩散共同控制,以扩散为主。在最佳条件下,UA在0.626 V处产生一个氧化峰,Xa在0.994 V处产生一个氧化峰,两峰分开0.368 V,不需分离,即可同时进行测定。采用DPV法同时测定UA和Xa的线性范围分别为5.0×10-8~2.0×10-4mol/L和1.0×10-7~2.0×10-4mol/L,检出限分别为10和30 nmol/L。方法已用于人体尿样中尿酸和黄嘌呤的同时测定。     

基于离子液体-石墨烯-二茂铁的高灵敏电化学免疫传感器检测CEA

研究了在PBS缓冲介质中,一种检测癌胚抗原的新型免标记免疫电化学传感器的制备,将石墨烯、二茂铁的高效催化及壳聚糖的优良生物相容性和成膜性、离子液体的导电性等优势充分结合构建了电化学免疫传感器。通过循环伏安法及交流阻抗对修饰的电极进行表征,在最优条件下,癌胚抗原的质量浓度在0.2～50.0 ng/mL的范围内与差分脉冲伏安法峰电流呈良好的线性关系,回归方程为Δi=0.38-1.31ρ,相关系数分别为0.9967,检测限为0.06 ng/mL,该传感器可用于人血清样品的测定。     

荧光共振能量转移高灵敏检测汞离子和半胱氨酸

开发了一种简单快速的荧光探针,该探针在DNA的3’端标记荧光素并利用[T-Hg(II)-T]复合结构对荧光进行猝灭,荧光素与[T-Hg(II)-T]复合结构之间发生荧光共振能量转移。在对探针链长度以及pH和反应时间等实验条件进行优化后,该荧光探针对汞离子具有较高的选择性,用于汞离子分析时检出限可以达到纳摩尔级。当加入半胱氨酸,由于形成了半胱氨酸-汞离子复合结构,[T-Hg(II)-T]复合结构被破坏,荧光强度大量的恢复。利用此原理可以对半胱氨酸进行分析,检出限也可以达纳摩尔级。该荧光探针利用一条廉价的T碱基适配体链所构筑,相比传统的荧光探针有着独特的优势。     

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⁺。     

聚对氨基苯磺酸/石墨烯复合修饰电极对尿酸的选择性灵敏测定

采用电聚合方法在石墨烯纳米片(GN)的表面聚合一层聚对氨基苯磺酸(PABSA),制备了聚对氨基苯磺酸/石墨烯复合修饰玻碳电极(PABSA/GN/GCE)。研究了尿酸(UA)和抗坏血酸(AA)在该修饰电极上的电化学行为。与聚对氨基苯磺酸修饰电极(PABSA/GCE)及石墨烯单层膜修饰电极(GN/GCE)相比,复合修饰电极PABSA/GN/GCE显著提高了对UA和AA的检测灵敏度和分离度。在0.1 mol/L磷酸盐缓冲溶液(pH7.0)中,UA和AA的峰电位差达344 mV,表明PABSA/GN/GCE能实现对UA的选择性测定。UA的峰电流与其浓度呈良好的线性关系,线性范围为1.0×10-7～8.0×10-4mol/L,检出限为4.5×10-8mol/L。该复合修饰电极用于尿样中尿酸的测定,结果满意。     

石墨烯/聚吡咯复合材料与电化学应用研究进展

石墨烯由于其特殊的单原子层结构决定了其具有丰富而新奇的物理化学性质.在发现后的短短十年间,已在物理学、化学、材料科学与工程等领域产生了重要的影响,成为备受瞩目的国际研究前沿和热点.在石墨烯的研究和应用中,最重要的问题就是如何实现其可控制备,组装及功能化应用.近年来,包括本课题组在内的国内外很多研究人员一直在积极探索石墨烯及其功能复合物的制备及应用新途径,其中石墨烯与导电高分子聚吡咯(PPy)的复合是研究的重要内容之一,并且取得了一系列有价值的研究成果.本文对石墨烯/PPy复合结构的可控制备进行了系统的归纳与总结,也讨论了其在催化、驱动器、超级电容器和传感器等电化学应用领域的最新进展,并对相关领域的发展趋势做了展望.     

PSS功能化海绵状石墨烯电化学传感灵敏检测瑞香素的研究

通过绿色环保、简单易行的方法合成聚苯乙烯磺酸钠(PSS)功能化的海绵状石墨烯(3D-PSS-rGO),利用紫外-可见吸收光谱及扫描电镜对复合材料进行表征和分析,构筑了基于3D-PSS-rGO复合材料修饰玻碳电极检测瑞香素的电化学传感器。结果表明,3D-PSS-rGO/GCE对瑞香素有较强富集作用,对瑞香素表现出优异的电催化活性。在优化实验条件下,瑞香素浓度在0.08～10.0μmol/L和10.0～60.0μmol/L范围内与其氧化峰电流呈良好的线性关系,检出限(S/N=3)为0.04μmol/L。将该传感用于祖师麻粉中瑞香素含量的检测,回收率为90.0%～96.0%。该研究为中药材中瑞香素含量的测定提供了方法参考。     

聚对氨基苯磺酸/石墨烯电化学修饰电极检测药物中氧氟沙星

基于石墨烯纳米材料和循环伏安法技术制备了聚对氨基苯磺酸/石墨烯修饰电极并研究了氧氟沙星(OFL)在该修饰电极上的电化学行为,建立了一种简单快速灵敏测定氧氟沙星的电化学分析方法。 结果表明,与玻碳电极相比,对氨基苯磺酸/石墨烯电化学修饰电极能显著提高氧氟沙星的峰电流。 在优化条件下,其检测线性范围为1~600 μmol/L,最低检测限为(S/N=3)0.33μmol/L。 该修饰电极具有较好的重现性和稳定性,用于实际样品氧氟沙星滴眼液的测定,效果良好。     

铁酞菁/氮掺杂石墨烯复合物的电化学传感研究

本文用快速简便的方法制备了铁酞菁/氮掺杂石墨烯（FePc/N-G）修饰电极,用于定量检测半胱氨酸. 采用电化学方法对修饰电极的性能进行了表征,结果表明氮掺杂石墨烯负载铁酞菁修饰电极对半胱氨酸具有更宽的线性响应范围和较高的灵敏度.     

聚乙烯亚胺功能化石墨烯修饰电极同时测定抗坏血酸、 多巴胺、尿酸和色氨酸

制备了聚乙烯亚胺(PEI)功能化的石墨烯(G)修饰电极以实现抗坏血酸(AA)、 多巴胺(DA)、 尿酸(UA)和色氨酸(Trp)的分离及同时测定. 采用红外光谱(FTIR)、 紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、 X射线粉末衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对电极修饰材料进行了表征, 并优化了该修饰电极同时测定AA, DA, UA和Trp的实验条件. 在聚乙烯亚胺功能化石墨烯修饰的玻碳电极(PEI-G/GCE)上实现了AA, DA, UA 和Trp氧化峰的分离, AA-DA, DA-UA和UA-Trp的氧化峰电位差分别为298, 130和350 mV. 该修饰电极对AA, DA, UA和Trp的检测线性范围分别为50~5800, 30~2570, 0.05~400和6~1000 μmol/L; 检出限分别为16.67, 10, 0.017和2 μmol/L.     

鞣酸功能化石墨烯修饰电极上芦丁的电化学行为及灵敏检测

以双功能化试剂鞣酸一步还原法制备了鞣酸功能化的石墨烯纳米材料(TA-G)。鞣酸不仅起到还原剂的作用,还用作功能化试剂包裹石墨烯纳米片。将所制备的TA-G用于构建芦丁电化学传感器,可实现电化学信号放大并获得较好的检测灵敏度。电极反应动力学结果表明,芦丁在该修饰电极的电化学行为受表面准可逆过程控制。优化后的实验条件为p H 3.0,TA-G(1.0μg/m L)的电极修饰量为8μL,扫速为100m V/s,富集圈数为100圈。在优化条件下,芦丁的还原峰电流在1.0×10-8~1.0×10-5mol·L-1浓度范围内呈现良好的线性关系,检出限(S/N=3)为6.0×10-9mol/L。该传感器具有较高的稳定性、选择性和特异性,可实现实际样品中芦丁的灵敏检测,从而拓宽了石墨烯的应用领域并为药物的快速检测提供了新思路。     

石墨烯和氧化石墨烯的表面功能化改性

石墨烯和氧化石墨烯由于特殊的电子、光学、力学性能已成为当今科学研究的热点.重点综述了近年来石墨烯和氧化石墨烯的表面功能化改性研究进展.首先介绍了石墨烯、氧化石墨烯的基本结构与性质.然后将表面功能化分为非共价键结合改性、共价键结合改性和元素掺杂改性.非共价键结合的功能化改性分为四类：π-π键相互作用、氢键作用、离子键作用以及静电作用.共价键结合的功能化改性分为四类：碳骨架功能化、羟基功能化、羧基功能化和环氧基功能化.元素掺杂改性分为N、B、P等不同元素的掺杂功能化.总结了石墨烯、氧化石墨烯基体与改性分子的相互作用和反应类型,以及改性产物的性能与应用.最后对石墨烯和氧化石墨烯在表面功能化改性方面的发展前景作了展望和预测.     

Au-Pd/石墨烯和Au-Pd/碳纳米管催化电化学氧化甲酸（英文）

利用化学还原法合成了石墨烯和碳纳米管负载的Au-Pd纳米粒子.石墨烯负载的Au-Pd纳米粒子(AuPd/G)的粒径远小于碳纳米管负载的Au-Pd纳米粒子(Au-Pd/CNTs)的粒径,且Au-Pd纳米粒子在复合材料上分布均匀.与碳纳米管负载的Au-Pd纳米粒子催化剂相比,石墨烯负载的Au-Pd催化剂对甲酸的催化显示出更好的电催化活性,结果表明作为Au-Pd纳米粒子的基底,石墨烯可以明显提高Au-Pd纳米粒子的电催化活性.在0.1mol/L H_2SO_4中,该纳米修饰电极对甲酸有良好的电催化作用,甲酸在电极上的氧化动力学过程为扩散控制过程.     

氧化石墨烯-自掺杂聚苯胺纳米复合材料高灵敏检测氯霉素

本文采用一种简单、低耗的方法成功制备了氧化石墨烯(GNO)-自掺杂聚苯胺(SPAN)纳米复合材料,并通过扫描电子显微镜和差分脉冲伏安技术对该纳米复合材料的形貌及电化学性质进行了表征。GNO片层与交联的SPAN之间强烈的π-π*堆积作用和静电排斥作用,使复合材料形成一种独特的三维交联的纳米墙结构,这极大地提高了该复合材料的导电性、稳定性和电化学催化活性,可实现对氯霉素(CAP)的高灵敏检测。在0.1~100μmol/L的浓度范围,CAP的还原峰电流与其浓度具有良好的线性关系,检测限达到9.4×10-8 mol/L。此外,该方法具有优异的选择性和良好的回收率,可以用于实际样品中CAP的检测。     

基于Zr-MOFs光电化学传感用于同型半胱氨酸的检测

以4-羧基苯基卟啉（TCPP）作为配体,金属锆（Zr）作为配位金属,通过水热法合成Zr-MOFs。以Zr-MOFs材料作为光电活性材料构建了阴极光电化学传感器用于检测同型半胱氨酸（Hcy）。当λ > 420 nm的氙灯光源照射Zr-MOFs时,处于价带（VB）上的电子（e^-）跃迁至导带（CB）,并在价带上产生空穴（h⁺）,从而产生光电流。同型半胱氨酸的加入会阻碍电子的传递,从而造成阴极光电流降低。当目标物浓度为10 ~ 100 nmol·L^-1和100 ~ 1000 nmol·L^-1时,光电流信号变化值与目标物浓度呈线性关系,且检出限为2.17 nmol·L^-1,制备的传感器具有良好的稳定性和选择性。     

桑色素/石墨烯修饰电极的制备及对多巴胺的选择性灵敏测定

在石墨烯纳米片修饰电极(GN/GCE)上,通过电聚合的方法制备了新颖的桑色素/石墨烯复合修饰电极(M/GN/GCE).以多巴胺(DA)和抗坏血酸(AA)为模型化合物,运用循环伏安法(CV)和差示脉冲伏安法(DPV)考察了该复合修饰电极的电催化行为.在pH 7.0的PBS中,DA和AA分别在0.172 V和-0.183 V产生氧化峰,峰位差达355 mV.与单一修饰电极(桑色素修饰电极(M/GCE)、石墨烯修饰电极(GN/GCE)及裸玻碳电极(GCE))相比,DA在M/GN/GCE上的峰电流显著增大.在优化的实验条件下,DA在2.0×l0-8～5.5×10-4 mol/L浓度范围内与其峰电流具有良好的线性关系,检出限达9.0×10-9 mol/L.