介孔碳修饰玻碳电极上葡萄糖氧化酶的直接电化学

使用简单的方法将葡萄糖氧化酶(GOD)固定在介孔碳(Mesoporous Carbon)修饰的玻碳电极(GCE)表面.循环伏安测试表明:修饰电极上的GOD在0.1mol/L磷酸缓冲溶液(PBS)(pH=7.1)中发生了准可逆的氧化还原反应,其克式量电位为-0.4294 V,并且该电化学反应包含有两电子两质子的传递.在氮气饱和的情况下,以羧基二茂铁作为电子传递中介体,GOD能将葡萄糖彻底催化氧化,可见介孔碳修饰电极上的GOD保持了其生物学活性.     

凹凸棒石修饰丝网印刷碳电极的制备及其在Cd(Ⅱ)检测中应用

以天然廉价的凹凸棒石粘土矿物修饰丝网印刷碳电极为传感电极,采用方波阳极溶出伏安法对Cd(Ⅱ)进行分析检测。研究了凹凸棒石粘土矿物修饰浓度、富集电位、富集时间、溶液pH以及干扰离子对Cd(Ⅱ)检测的影响。在优化实验条件下,传感电极对Cd(Ⅱ)具有敏感的监测特性,峰电流(y)与Cd(Ⅱ)的质量浓度(x)在10～175μg/L范围内具有良好的响应性能,线性方程为y(μA)=0.09056x+0.3350(R²=0.9951),检测限(S/N=3)为1.18μg/L。将该传感器应用于实际河水样品中Cd(Ⅱ)加标分析,回收率为98.6%～103.5%。凹凸棒石粘土矿物修饰电极构建的传感器制备简单,价格低廉,检测效果良好,可用于环境中Cd(Ⅱ)的快速检测。     

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.     

介孔碳纳米纤维修饰电极用于黄酮类化合物芦丁的电化学测定

制备了新型的介孔碳纳米纤维修饰热解石墨电极(MCNF/PGE),并将其用于芦丁含量的测定。用循环伏安法、交流阻抗谱法、示差脉冲伏安法研究了该修饰电极膜性能及芦丁在该修饰电极上的电化学行为。结果表明,修饰电极可有效促进探针离子[Fe(CN)6]3-/4-在电极表面的电子传递;芦丁在该修饰电极表面的电化学过程受扩散控制。由于MCNFs大量的石墨边缘缺陷、大比表面积以及介孔结构,与裸电极相比,该修饰电极对芦丁呈现出很高的电催化活性,芦丁阳极峰电流约为裸电极上的18倍。在最佳实验条件下,芦丁的氧化峰电流(Ipa)与其浓度(c)在2.0×10-8～1.2×10-6mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限(S/N=3)为5.0×10-9mol/L,线性系数r2=0.999。此外,计算了电荷转移系数(α)、标准速率常数(ks),并推测了芦丁的电化学氧化还原机理。该修饰电极易于制备、可再生,重复性及稳定性良好,可作为一种高灵敏度的电化学传感器应用于芦丁片剂中芦丁的含量测定。     

基于丝网印刷电极的甲胎蛋白电化学免疫传感器

报道了一种基于金纳米粒子(AuNPs)双重信号放大的高灵敏电化学免疫传感器,并应用于肝癌标志物甲胎蛋白(AFP)的检测。通过在丝网印刷电极(SPE)表面电沉积AuNPs提高电极的重现性,利用AuNPs的吸附作用固定AFP抗体,用于捕获样品中的待测AFP抗原,并进一步与固定了辣根过氧化物酶(HRP)标记检测抗体的纳米金免疫探针发生特异性结合,所形成的夹心免疫复合物可以催化底物得到响应电流。用扫描电镜(SEM)和微分脉冲伏安法(DPV)等技术研究电极组装过程以及电极的化学性质,讨论了影响免疫传感器性能的因素。在最优实验条件下,传感器的峰电流信号与AFP浓度在2.5~30ng/mL范围内呈良好的线性关系,检出限为0.16ng/mL。该传感器具有灵敏度高、成本低、仪器体积小的优点,具有较好的应用前景。     

双酚A在介孔碳修饰电极上的电化学行为及其测定

采用壳聚糖(CTS)作为有序介孔碳的分散剂,制备了有序介孔碳修饰玻碳电极(OMC/CTS/GCE).用循环伏安法(CV)研究了环境激素双酚A在有序介孔碳修饰电极上的电化学行为.结果表明,介孔碳修饰电极对双酚A有强烈的电催化作用,在pH 8.0的磷酸盐缓冲溶液(PBS)中,双酚A在0.479 V处有1个明显的氧化峰,峰电流与双酚A浓度在4.5×10-8～1.2×10-5 mol·L-1范围内呈良好的线性关系,检出限为2.0×10-8 mol·L-1(S/N=3,n=8).该法用于湖水样品中双酚A含量的测定,回收率为98%～104%,并与荧光法对照,测定结果吻合.     

丝网印刷电极在食品安全检测中的应用进展

食品安全问题一直以来都是被广泛关注的热点,选择成本低、使用方便、灵敏度高的检测手段也就成为了食品安全检测领域中研究的焦点。丝网印刷电极因具有可批量生产、成本低、灵敏度高和一次性可抛等特点,已被广泛应用到食品安全检测中。因此,近年来,关于丝网印刷电极在食品安全检测中的应用研究日益增多,建立了多种类型的电化学传感器。依据电化学传感器的不同类型,综述了丝网印刷电极在食品安全检测中的应用,并对丝网印刷电极的应用前景进行了展望。     

基于丝网印刷电极的阻抗型免疫传感器用于检测烯效唑

采用循环伏安法在丝网印刷碳电极表面电聚合聚苯胺/壳聚糖复合膜,利用静电吸附作用固定烯效唑抗体,制备了检测烯效唑的阻抗型免疫传感器.采用循环伏安法和电化学阻抗谱对电极修饰过程进行了表征,并考察了缓冲溶液pH值、温育温度及时间对免疫反应的影响.在优化的条件下研究了免疫传感器的性能.此免疫传感器具有灵敏度高、特异性强、重现性和稳定性好的特点,对烯效唑的线性检测范围为0.01 ～100 mg/L,相关系数为0.999,检出限为8μg/L(3σ).白菜样品中添加0.05,0.10和1.0 mg/kg烯效唑,平均回收率为98.5％ ～ 104.6％,相对标准偏差为3.3％ ～4.3％,检测结果与气相色谱法的检测结果相符.     

介孔碳-壳聚糖修饰电极的制备及对抗坏血酸的催化氧化研究

将介孔碳(OMC)分散在壳聚糖(CTS)溶液中,制备了介孔碳-壳聚糖修饰电极。研究了抗坏血酸(AA)在该修饰电极上的电化学行为,对实际样品中的AA进行了测定,并研究了AA的氧化机理。在最佳实验条件下,对不同浓度的AA溶液进行了测定,结果表明在9.0×10-6~9.0×10-5mol/L的范围内AA的浓度与氧化峰电流呈良好的线性关系,相关系数R2=0.9961,检出限为9.0×10-6mol/L,相对标准偏差(RSD)为3.69%(n=5)。用加标回收法对果汁中的AA进行了分析检测,加标回收率为95%~101%,结果令人满意。     

分子印迹膜修饰丝网印刷电极传感器的研究进展

分子印迹膜(MIM)对目标分子具有特异识别性和高选择性。丝网印刷电极(SPE)具有高灵敏度、低成本、设计灵活和一次性可抛性。因此,MIM修饰的SPE传感器技术具有开发低成本、方便、高识别和高灵敏度的商业化传感器的优势,应用前景广阔。但目前该技术在膜修饰技术,特性表征技术,电极制备材料筛选等方面的研究还远远不足。本文针对SPE与MIM联用技术,对MIM,SPE,以及MIM修饰SPE传感器电极的研究进展进行了概述,以便为进一步研究提供参考。     

Electrochemical Oxidation and Detection of Morphine at Ordered Mesoporous Carbon Modified Glassy Carbon Electrodes

In this work, three ordered mesoporous carbons (OMCs) with different structural parameters were synthesized by a simple variation of the hydrothermal temperature of the silica templates (SBA‐15). X‐ray diffraction and nitrogen adsorption‐desorption results show these OMCs exhibit an ordered 2D hexagonal mesostructure with tunable pore diameter. OMC‐modified glassy carbon electrodes exhibit efficient electrocatalytic reactivity toward oxidation of morphine (MO). The amperometric detection of MO in pH 7.0 phosphate buffered saline at +0.39 V versus Ag/AgCl is the lowest potential reported to‐date. A linear range from 0.2 to 197.6 μM and a detection limit of 0.03 μM MO were obtained.     

碳空心球/硫复合材料制备和电化学性能研究

采用PMMA为模板制备碳空心球材料,并以碳空心球材料为导电骨架与硫材料复合制得碳空心球/硫复合材料. SEM和TEM照片显示,硫材料能均匀地填充在碳空心球的孔道和腔体内部. 采用恒电流充放电测试碳空心球/硫复合电极的电化学性能. 结果表明,在100 mA·g^-1、500 mA·g^-1、1 A·g^-1、2 A·g^-1 和5 A·g^-1电流密度下,碳空心球/硫复合电极可逆放电容量分别为1145 mAh·g^-1、824 mAh·g^-1、702 mAh·g^-1、586 mAh·g^-1和395 mAh·g^-1,呈现出较优异的倍率循环寿命.     

中空纳米二氧化硅微球的制备及表征

本文介绍了一种制备中空纳米二氧化硅微球的新方法。利用模板首先合成介孔纳米二氧化硅微球,再用水热反应法,成功制备了非功能化和巯基、氨基功能化中空纳米二氧化硅微球。利用透射电子显微镜,热重分析等手段对其形貌进行了表征。另外,对中空介孔纳米二氧化硅微球的形成机制进行了探讨。     

介孔碳/聚苯胺修饰电极的制备及其对Cu~(2+)的响应研究(英文)

制备了一个新的电极-聚苯胺掺杂介孔碳修饰电极(PANI-MC),并且研究了电极的电化学性质。在介孔分子筛SBA-15的孔道中沉积蔗糖,然后在氮气的保护下,1200℃热裂解,生成孔道规则排列的介孔碳(MC);XRD、N2吸附-脱附、TEM等方法表征了介孔碳的结构,用SEM表征了PANI-MC修饰电极的形貌。结果表明:复合电极膜与修饰前的聚苯胺膜形貌不同,与介孔碳形貌相似,介孔碳纳米微粒的大小清洗可辨,长度大约为20~40μm。复合电极循环伏安结果显示:峰电位向负电位方向移动,这可能是因为介孔碳的孔道结构阻碍了离子的转移。同时,还研究了复合电极对Cu2+的相应,表明:电极对低浓度的Cu2+有很好的线性相应,可以作为Cu2+的感应器。     

Electrochemical Behavior of o‐Nitrophenol at Hexagonal Mesoporous Silica Modified Carbon Paste Electrodes

A hexagonal mesoporous silica (HMS) modified carbon paste electrode (CPE) was fabricated and characterized by cyclic voltammetry (CV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) methods (ferrocene as a probe). The electrochemical behavior of nitrophenol (o‐NP) at the HMS modified electrode (HMSCPE) was investigated. Compared with CPE, a well‐defined reduction peak and a remarkably peak current response was observed. It is indicated that mesoporous HMS exhibited remarkable enhancement effects on the electrochemical reduction of o‐NP. The electrochemical reduction mechanism was also discussed. Consequently, a simple and sensitive electrochemical method was proposed for the determination of o‐NP, which was used to determine o‐NP in waste water samples.     

Disposable Electrochemical Sensors for Highly Sensitive Detection of Chlorpromazine in Human Whole Blood Based on the Silica Nanochannel Array Modified Screen-Printed Carbon Electrode

Rapid and highly sensitive quantitative analysis of chlorpromazine (CPZ) in human whole blood is of great importance for human health. Herein, we utilize the screen-printed carbon electrodes (SPCE) as the electrode substrates for growth of highly electroactive and antifouling nanocomposite materials consisting of vertically ordered mesoporous silica films (VMSF) and electrochemically reduced graphene oxide (ErGO) nanosheets. The preparation of such VMSF/ErGO/SPCE could be performed by using an electrochemical method in a few seconds and the operation is controllable. Inner ErGO layer converted from graphene oxide (GO) in the growth process of VMSF provides oxygen-containing groups and two-dimensional π-conjugated planar structure for stable fabrication of outer VMSF layer. Owing to the π-π enrichment and excellent electrocatalytic abilities of ErGO, electrostatic preconcentration and antifouling capacities of VMSF, and inherent disposable and miniaturized properties of SPCE, the proposed VMSF/ErGO/SPCE sensor could be applied for quantitative determination of CPZ in human whole blood with high accuracy and sensitivity, good stability, and low sample consumption.     

胶质碳球为模板制备NiO空心球

以胶质碳球为模板、六亚甲基四胺为沉淀剂,在乙醇中溶剂热反应,再经500℃煅烧6 h制备了NiO空心球。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和低温氮吸附-脱附,对NiO的结构和形貌进行了表征。结果表明溶剂热反应时间是制备完整NiO空心球的关键因素,溶剂热反应12 h,再经空气中煅烧,可制得形貌均一的NiO空心球。所得产物是由NiO纳米粒子组装而成的具有多孔结构的空心球。同时,本文对NiO空心球结构的形成过程和可能机理进行了分析和讨论。     

石墨烯基纳米复合物修饰印刷电极伏安法测定水中镉

构建了基于石墨烯(GS) -纳米金(Au)复合纳米微粒修饰印刷电极(SPCEs)的电化学传感器(SPCEs |GS/Au),建立了微分脉冲溶出伏安(DPSV)法测定水中痕量镉的电分析方法.采用扫描电镜(SEM)对电极表面进行了表征,DPSV法研究了镉的电化学性质.在优化实验条件下,溶出峰电流与Cd2+的质量浓度在2.5...     

Electrochemical Oxidation of the Antiretroviral Drug Nelfinavir on Modified Screen‐printed Electrodes

This paper describes the voltammetric study of the electrochemical oxidation of the antiretroviral drug Nelfinavir using a screen‐printed sensor modified with carbon nanotubes. The performance of the sensor in the determination of the drug was characterized in terms of precision (RSD 5.05 %, n=5) and capability of detection (10.99±0.87 μM for α=β=0.05, n=5) under optimized voltammetric conditions of pH, accumulation time and potential, in the calibration range from 10 to 150 μM of NFV. In order to check the viability of the device, the determination of the analyte in pharmaceutical and biological samples was carried out and its performance was also validated comparing it with HPLC.     

Hollow Mesoporous Carbon Spheres with Magnetic Cores and Their Performance as Separable Bilirubin Adsorbents

Hollow mesoporous carbon spheres with magnetic cores are directly replicated from hollow mesoporous aluminosilicate spheres with hematite cores by a simple incipient‐wetness impregnation technique. The amount of magnetic cores and the saturation magnetization value can be easily tuned by changing the concentration of iron nitrate solution used in the synthesis procedure. As‐prepared hollow mesoporous carbon spheres with magnetic cores are used as separable bilirubin adsorbents and show very good adsorptive properties. The characteristics of as‐prepared composites are examined by XRD, N₂ sorption, TEM, vibrating‐sample magnetometry, and UV/Vis spectroscopy.