碳纳米管负载纳米金-石墨烯量子点修饰电极电化学检测过氧化氢

采用过氧化氢刻蚀法制备石墨烯量子点(GQDs),再采用原位化学还原法制备金纳米粒子-石墨烯量子点纳米复合物(Au NPs-GQDs),最后以聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDDA)为交联剂将上述纳米复合物组装于多壁碳纳米管表面,制得金纳米粒子-石墨烯量子点-PDDA-多壁碳纳米管复合材料(Au NPs-GQDsPDDA-MWCNTs)。通过荧光光谱法、紫外-可见吸收光谱法和透射电子显微镜对上述复合材料进行表征。采用滴涂法制得该复合材料修饰的玻碳电极,研究了过氧化氢在该电极上的电化学行为。结果表明:在石墨烯量子点、金纳米粒子和多壁碳纳米管三者的协同作用下,该电极对过氧化氢的电氧化表现出强的催化活性。在优化条件下,安培法检测H_2O_2的线性范围为2.0×10~(-8)~1.5×10~(-3)mol/L,检出限(3sb)为8.0×10~(-9)mol/L,灵敏度为61.6μA/(mmol·L~(-1))。     

对巯基苯硼酸／纳米金修饰玻碳电极用于葡萄糖的识别

采用自组装技术,将对巯基苯硼酸(MPBA)自组装于带正电荷纳米金(nano-gold,NG)修饰的玻碳电极(GCE)表面,从而制得用于识别葡萄糖的无酶传感器(MPBA/NG/GCE).通过交流阻抗技术和循环伏安法考察了MPBA/NG/GCE修饰电极的表面电化学特性,同时研究了葡萄糖在该修饰电极上的电化学行为,讨论了利用该修饰电极测定葡萄糖的最佳条件.结果表明:在优化的条件下,氧化峰电流与葡萄糖浓度在1.0～150.0 mmol/L范围内呈良好的线性关系,其回归方程为ΔIp (μA)=3.37+0.342c(mmol/L),相关系数为r=0.999,检出限为3.8×10-5 mol/L (S/N=3),可用于葡萄糖分子的电化学识别.     

L-色氨酸在金纳米粒子修饰电极上的电化学行为及其分析研究

制备了金纳米粒子修饰玻碳电极(Au/GCE),用循环伏安法研究L-色氨酸(L-Trp)在修饰电极上的电化学行为,以及支持电解质、溶液p H、扫描速率等对L-Trp伏安响应的影响。实验表明:在p H=3.5的HAcNa Ac支持电解质中,L-Trp在Au/GCE上有一灵敏的氧化峰(Epa=0.93)。氧化峰电流与L-Trp浓度在5.0×10-7~1.0×10-4mol·L-1范围内呈良好的线性关系,相关系数为0.9990,检出限1.6×10-7mol·L-1。测得L-Trp样品平均回收率为98%。     

基于对氨基苯硼酸修饰磁性纳米粒子及丝网印刷技术测定糖化血红蛋白

制备了对氨基苯硼酸修饰的磁性纳米粒子,其与血液中的糖化血红蛋白(Hb A1c)结合,通过网状玻璃态碳(RVC)电极的磁性区域后,可实现与未糖基化的血红蛋白分离。通过壳聚糖(CS)、正硅酸乙酯(TEOS)和碳纳米管构成的溶胶-凝胶膜修饰丝网印刷电极对血红蛋白进行电化学检测,从而建立了一种用于检测糖化血红蛋白的新方法。在0.10 V电位下,丝网印刷电极的电量与Hb A1c和Hb的浓度有较好的线性关系,检出限分别为6 mg/m L和0.05 mg/m L。该方法电极制作简单,有较好的重现性和稳定性,且能有效排除抗坏血酸(AA)、尿酸(UA)等的干扰,已成功应用于实际样品中Hb A1c的检测。     

芦丁在钯-金复合纳米粒子修饰电极上的电化学行为

制备了Pd-Au复合纳米粒子修饰玻碳电极(Pd-Au/GCE),研究了芦丁在Pd-Au/GCE修饰电极上的电化学行为,该修饰电极对芦丁的电化学氧化有明显的催化作用。用循环伏安法(CV)对芦丁进行了测定,其氧化峰电流与芦丁的浓度在2.5×10-6~7.5×10-5mol/L范围内呈良好的线性关系,线性相关系数为0.9971,检出限(S/N=3)为1.0×10-7。方法可用于市售芦丁片中芦丁含量的测定,标准加入法的回收率在87.7%~103.1%之间。     

间苯二酚在金纳米粒子/碳纳米管修饰电极上的电化学行为

制备了金纳米粒子/碳纳米管复合修饰玻碳电极,并用于研究间苯二酚的电化学反应过程,结果发现金纳米粒子与碳纳米管均对间苯二酚的电化学反应具有催化作用,复合修饰电极很好地利用了两种纳米粒子的电催化活性,对间苯二酚具有更强的电化学催化效果,为应用电化学技术进行间苯二酚的检测提供了可能。同时研究了碳纳米管的用量、复合膜的层数、pH值、介质和扫速等条件对间苯二酚的电化学信号的影响情况。     

金纳米粒子修饰的三维花状二硫化钼复合材料的制备及其用于检测过氧化氢的研究

以Na_2MoO_4·2H_2O为钼源,硫脲为硫源和还原剂,氧化多壁碳纳米管(o-MWNTs)和氧化石墨烯(GO)为原料,采用水热法合成了三维花状MoS_2/GO/o-MWNTs纳米复合材料,并进一步采用原位还原法将金纳米粒子修饰至MoS_2/GO/o-MWNTs纳米复合材料表面。通过场发射扫描电镜、透射电镜、XRD、XPS等对上述复合材料进行表征。结果表明,该复合纳米材料具有3D花状球结构,且Au纳米粒子已成功生长在其花瓣状片层上。采用滴涂法制得该复合材料修饰的玻碳电极,研究了过氧化氢在该电极上的电化学行为。结果表明:该电极对过氧化氢的电还原表现出强催化活性。通过对不同浓度过氧化氢的催化还原,得出该电极对过氧化氢的线性范围为12.0×10~(-9)～31.0×10~(-6) mol/L,灵敏度为56.6μA/(mmol·L~(-1)),检出限为12.0×10~(-9) mol/L。     

基于多壁碳纳米管负载金纳米粒子修饰的甲基对硫磷分子印迹电化学传感器的研制

本文以四氨基苯硫酚作为功能单体、甲基对硫磷(MP)作为模板分子,通过电聚合的方法在多壁碳纳米管负载金纳米粒子修饰的玻碳电极表面成功构建了MP分子印迹电化学传感器。借助循环伏安、电化学阻抗和差示脉冲等方法对传感器的电化学性能、选择性、稳定性以及重现性进行了研究。并将所建立的方法应用于黄河水中MP的加标回收检测,结果令人满意。该方法无需进行预处理,选择性好、灵敏度高、重现性好,为分析检测MP分子提供了一种非常有效的方法。     

钼钒磷酸四乙胺纳米粒子体修饰碳糊电极及其对过氧化氢的电催化还原

首次研究了无机 有机杂化的钼钒磷酸基的多金属氧酸盐纳米粒子 [(C2 H5) 4N]4PMo1 1 VO40 ·H2 O体修饰碳糊电极在 0 .5mol LH2 SO4+0 .1mol LNa2 SO4溶液中的电化学行为 ,结果表明该修饰电极对H2 O2 的电化学还原表现出很好的催化作用 ,而且具有优良的稳定性 ,这主要归因于该多金属氧酸盐纳米粒子的难溶性及其在石墨表面的强吸附。该修饰电极最独特的优点是电极表面可以重复更新。     

超氧化物歧化酶在纳米金/L-半胱氨酸修饰金电极上的电化学行为

通过L-半胱氨酸将纳米金修饰到金电极上,把超氧化物歧化酶(SOD)固定在修饰电极表面,制备了SOD-纳米金/L-半胱氨酸修饰电极。运用交流阻抗法、循环伏安法等方法表征了该电极,发现SOD在该电极上于0.15V和-0.05V左右产生较明显的氧化还原峰,在0.04～0.24V/s扫描速率范围内,其还原峰电流与扫描速速呈线性关系,表明该电极过程受吸附控制。研究了H2O2对SOD-纳米金/L-半胱氨酸修饰电极伏安行为的影响,发现该电极的还原峰电流与H2O2浓度在1.0×10-6～2.0×10-4mol/L范围内呈良好的线性关系,相关系数为-0.996,可用于对H2O2的分析检测。     

Simultaneous Determination of Peroxide Hydrogen and Ascorbic Acid by Capillary Electrophoresis with Platinum Nanoparticles Modified Micro‐disk Electrode

In this study, the first application of a capillary zone electrophoresis‐electrochemical detection (CE‐ECD) method for concurrent determination of hydrogen peroxide (H₂O₂) and ascorbic acid (AA), was developed using the Pt nanoparticles (PtNPs) modified Pt micro‐disk electrode (PtME). The electrocatalytic activity of the modified electrode for H₂O₂ and AA was characterized by cyclic voltammetry. Under optimized experimental conditions, highly linear calibration plots were observed for both H₂O₂ and AA, with concentration linear ranges of 0.8 μM to 0.8 mM and 1.0 μM to 0.8 mM. Detection limits of 0.2 μM H₂O₂ and 0.5 μM AA were determined on the basis of the signal‐to‐noise characteristics (S/N=3) of an electropherogram. Compared with the unmodified PtME, the sensitivity was promoted in that PtNPs/PtME provided an increased effective electrode surface and high catalytic activity toward H₂O₂ and AA. Using this method, the added H₂O₂ and AA in Mizone, a kind of functional drink, were detected, and the concentration of AA was found to be 2.33 mM (n =3). The recovery rates were 95.3 % for H₂O₂ and 98.7 % for AA. The novel approach provided a wide linear range, low detection limit, good reproducibility and stability. It will provide a new insight into the balance of reactive oxygen species and antioxidant in biological systems.     

基于聚苯胺-纳米金修饰玻碳电极的研制及其对过氧化氢的催化研究

通过将纳米金固载在聚苯胺(PANI)修饰的玻碳电极(GCE)上而研制出一种新型过氧化氢(H2O2)传感器。首先将苯胺单体电聚合到表面干净的裸GCE上,再将制备好的PANI/GCE浸入纳米金溶胶中,通过静电吸附将纳米金固载于PANI之上。整个制备过程通过扫描电子显微镜(SEM)进行观测。SEM图片显示16nm的纳米金均匀地分散在PANI膜上。被吸附的纳米金对H2O2的还原有良好的电催化活性。在优化的实验条件下,该传感器对H2O2测定的线性范围为1.2μmol/L~0.55mmol/L;检出限为0.35μmol/L(S/N=3)。该传感器具有响应快、灵敏度高、稳定性好的特点。     

Electrochemical Determination of Hydrogen Peroxide Using a Glassy Carbon Electrode Modified with Three-Dimensional Copper Hydroxide Nanosupercages and Electrochemically Reduced Graphene Oxide

Three-dimensional copper hydroxide nanosupercages and electrochemically reduced graphene oxide were used to modify the glassy carbon electrode for the selective determination of hydrogen peroxide. The morphology and electrochemistry properties of copper hydroxide nanosupercage/electrochemically reduced graphene oxide/glassy carbon electrode were characterized using transmission electron microscopy, scanning electron microscopy, X-ray diffraction, Fourier transform infrared spectra, Raman spectra, cyclic voltammetry, and electrochemical impedance spectroscopy. The resulting copper hydroxide nanosupercage/electrochemically reduced graphene oxide/glassy carbon electrode showed favorable performance for the electrocatalytic reduction of hydrogen peroxide. The amperometric current–time curve of the electrochemical sensor exhibited a wide linear range from 0.5 to 1030?µM with a limit of detection of 0.23?µM at a signal-to-noise ratio of three. Moreover, the sensor provided favorable selectivity, reproducibility, and stability and was used for the determination of H₂O₂ in tap water.     

Sensitive Flow-Injection Electrochemical Determination of Hydrogen Peroxide at a Palladium Nanoparticle-Modified Pencil Graphite Electrode

A novel flow-injection amperometric method was proposed for the sensitive and enzymeless determination of hydrogen peroxide based on its electrocatalytic reduction at a palladium nanoparticle-modified pretreated pencil graphite electrode in a laboratory-constructed electrochemical flow cell. Cyclic voltammograms of the unmodified and modified electrodes were recorded in pH 7.0 phosphate buffer containing 0.10 M KCl at a scan rate of 50?mV s^?1 for the investigation of electrocatalytic reduction of hydrogen peroxide at the palladium nanoparticle-modified pretreated pencil graphite electrode. Cyclic voltammograms of the pretreated pencil graphite electrode revealed an irreversible oxidation peak and a weak reduction peak of hydrogen peroxide at +1100?mV and –450?mV vs. an Ag/AgCl/KCl saturated reference electrode. However, the reduction of hydrogen peroxide was observed at –100?mV with an increase in current in the cyclic voltammograms of the palladium nanoparticle-modified pretreated pencil graphite electrode compared to the unmodified electrode. These results indicate that the palladium nanoparticle-modified pretreated pencil graphite electrode exhibits efficient electrocatalytic activity for the reduction of hydrogen peroxide. A linear concentration range was obtained between .01 and 10.0?mM hydrogen peroxide with a detection limit of 3.0 µM from flow injection amperometric current–time curves recorded in pH 7.0 phosphate buffer at –100?mV and a 2.0?mL min^?1 flow rate. The novelty of this work relies on its use of a laboratory-constructed flow cell constructed for the pencil graphite electrode using these inexpensive, disposable, and electrochemically reactive modified electrodes for the amperometric determination of hydrogen peroxide in a flow injection analysis system.     

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.     

纳米六氰合铁酸铜化学修饰丝网印刷电极对H2O2 电催化性能的研究

采用TiO2溶胶-凝胶法在丝网印刷电极上制备了纳米六氰合铁酸铜修饰电极。研究了修饰电极的电化学性质。该电极对H2O2的电氧化过程有明显的催化作用。电流密度较常规六氰合铁酸铜化学修饰电极提高约3倍。通过测量该氧化电流可以对1.0×10-6~6×10-5mol/L H2O2进行测定。     

溶剂热一锅法合成Ag-TiO2微球及其对过氧化氢的电化学检测

采用溶剂热法,通过调控钛酸四丁酯在醇水浴中的醇解作用和维生素C的烯醇还原性制备了细分散的纳米银修饰TiO_2微球。一锅法的制备过程绿色、程序简单,可获得分布均匀的微球,直径约250 nm,微球表面细分散的银晶格具有(111)晶面特征。构建的Ag-TiO_2微球电极对H_2O_2具有良好的电催化活性,展现出良好的电化学检测性能,当H_2O_2的线性范围为0.1～102μmol·L~(-1)时,传感电极的灵敏度为3.13×10~(-3)μA·L·μmol~(-1)·cm~(-2),最低检测限可达0.04μmol·L~(-1)。所得传感器具有良好的长期稳定性、重现性和重复性,一个月后,性能保持率仍可维持在82.1%。     

利用扫描电化学显微镜研究过氧化氢检测中电化学消除抗坏血酸

利用扫描电化学显微镜 (SECM)将微探针定位于宏观金盘基底电极的扩散层内 .通过向基底电极施加适当电位以氧化消除电活性干扰物质 (如抗坏血酸 ) ,提高探针电极检测过氧化氢的选择性 .基于此方法 ,系统研究了探针 -金基底电极间距和电极电位对铂微探针检测过氧化氢选择性的影响 .结果表明 ,当探针 -基底电极间距为 2 2 .6μm ,金基底电极和铂探针电极电位分别为 0 4V和 0 5V时 ,探针电极检测过氧化氢不受抗坏血酸 ( 0 0 5mmol·L-1)的干扰 .此时 ,过氧化氢检测的线性范围为 :4× 10 -5～ 1× 10 -3 mol·L-1.基于实验结果 ,提出了在微型化电化学器件制备过程中设计互相靠近的双工作电极 ,利用电化学法消除电活性干扰物以提高检测选择性的新方法 .     

层层自组装法制备普鲁士蓝修饰电极及对过氧化氢的测定

Fe3+可与电沉积在玻碳电极表面的对氨基苯磺酸发生静电吸附作用并与[Fe(CN)6]4-形成普鲁士蓝(PB),进一步交替重复吸附Fe3+和[Fe(CN)6]4-反应,形成PB晶体.该晶体对还原过氧化氢(H2O2)具有很高的电化学活性.通过循环伏安法、交流阻抗法和计时电流法对传感器进行了电化学表征.研究了该传感器对H2O2的电催化作用,探讨了工作电位,PH值及干扰物质对响应电流的影响.结果表明,在磷酸盐缓冲溶液中(pH =5.4,0.1 mol/L),响应电流与H2O2的浓度在0.97 ～ 32.33 mmol/L范围内具有良好的线性关系,相关系数为0.9993,传感器的响应时间小于5 s,检测限为0.48 mmol/L( S/N为3).