Ti3C2Tx-MXene-聚二烯丙基二甲基氯化铵-还原氧化石墨烯复合膜修饰电极检测碘酸盐

通过静电组装法制备了Ti₃C₂T_x-MXene-聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)-还原氧化石墨烯(r GO)复合材料(Ti₃C₂T_x-MXene-PDDA-r GO),将其修饰在玻碳电极(GCE)表面,用于碘酸盐的电化学检测。采用氢氟酸(HF)刻蚀钛碳化铝(Ti₃Al C₂)法制备了Ti₃C₂T_x-Mxene,以水合肼为还原剂制备了PDDA功能化的r GO(PDDA-r GO)。将MXene加入PDDA-r GO分散液中,通过带正电的PDDA与表面带负电荷的Ti₃C₂T_x-MXene间的静电相互作用,制得Ti₃C₂T_x-MXene-PDDA-r GO复合材料。采用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、X射线粉末衍射仪(...     

石墨烯-壳聚糖/金纳米粒子修饰电极同时测定亚硫酸根和亚硝酸根

采用滴涂法得到了石墨烯(GR)-壳聚糖(CS)修饰的玻碳电极(GCE),再采用电沉积的方法将HAuCl4直接还原成金纳米粒子,沉积在GR-CS表面,制得了GR-CS/AuNPs GCE修饰电极。采用透射电子显微镜(TEM)分别对制备的GR和构建的修饰电极GR-CS/AuNPs GCE进行了形貌表征。用循环伏安法研究了SO32-和NO2-在GR-CS/AuNPs GCE上的电化学行为。结果表明,此修饰电极对SO32-和NO2-均有较好的电催化活性作用,并且能实现对两种物质的同时测定,SO32-和NO2-在该修饰电极上的线性范围分别为5～410μmol/L和1～380μmol/L,检出限(S/N=3)分别为1.0和0.25μmol/L。GR-CS/AuNPs GCE具有很好的稳定性、重现性和灵敏度。此电极用于实际水样的SO32-和NO2-的含量测定,回收率为97.2%～102.6%,结果令人满意。     

MWCNTs-rGO/PDDA-AuNPs复合膜修饰电极对莱克多巴胺的灵敏检测

采用自组装方法,将聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)功能化的金纳米颗粒(Au NPs)负载于多壁碳纳米管(MWCNTs)-还原型氧化石墨烯(r GO)夹层,再涂覆于玻碳电极(GCE)上,制备了纳米复合膜修饰电极MWCNTs-r GO/PDDA-Au NPs/GCE.采用透射电子显微镜(TEM)和紫外-可见光谱(UV-Vis)对修饰膜的形貌及结构进行表征.探讨了其对莱克多巴胺(Rac)的循环伏安行为,结果表明MWCNTs-r GO/PDDA-Au NPs纳米复合物对Rac表现出显著的电催化氧化特性.采用差分脉冲伏安法测得该复合膜修饰电极对Rac检测的线性范围为0.036~4.5μmol/L,检出限为6.35 nmol/L(S/N≥3),且显示出良好的抗干扰能力、稳定性及重现性.采用该方法检测猪血清及猪尿样中的Rac,回收率达95.4%~105.9%,表明该复合膜修饰电极对实际样品中Rac的检测具有潜在应用价值.     

纳米金/聚多巴胺-还原氧化石墨烯复合膜修饰传感器的构建及对百草枯测定研究

实验利用氧化石墨烯和多巴胺分子制备了聚多巴胺-还原氧化石墨烯(PDA-rGO)复合膜,建立了高灵敏的纳米金/聚多巴胺-还原氧化石墨烯复合膜传感器(Au/PDA-rGO/GCE),用于检测百草枯并利用差分脉冲伏安法(DPV)和循环伏安法(CV)研究了百草枯在传感器上的电化学行为。首先,通过在碱性溶液中多巴胺的聚合反应来还原氧化石墨烯,以获得聚多巴胺改性的还原氧化石墨烯。其次,在电极表面滴涂10μL的聚多巴胺-还原氧化石墨烯悬浮液,在此基础上固定纳米金(GNPs)。结果表明,该传感器对百草枯有良好的电化学催化作用。实验优化了聚多巴胺-还原氧化石墨烯的制备条件和电极修饰条件。百草枯的还原峰电流在8.0×10^-8～3.0×10^-5 mol·L^-1范围内线性关系良好,检出限为2.2×10^-8 mol·L^-1。该修饰电极用于实际水和土壤样品中百草枯的测定,结果令人满意。     

Pt 纳米颗粒在聚二甲基二烯丙基氯化铵功能化碳纳米管上的自发沉积及其对甲醇的电氧化性能

利用聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDDA)非共价修饰的碳纳米管(CNTs)与PtCl₆^2-之间的自发氧化还原作用, 制备了Pt 纳米颗粒(Pt NPs)/CNTs-PDDA复合催化剂. PDDA在该催化剂中具有三种作用: (1) 作为金属前驱体PtCl₆^2-还原为Pt NPs 的还原剂; (2) 作为原位产生的Pt NPs 的稳定剂; (3) 在CNTs 表面形成保护膜抑制CNTs 在甲醇电催化氧化过程中的腐蚀. 采用傅里叶变换红外(FTIR)光谱、热重分析和拉曼光谱对CNTs-PDDA进行了表征, 表明PDDA通过π-π作用已成功覆盖在CNTs 表面, 并且修饰过程没有导致CNTs 结构的破坏. 采用透射电子显微镜(TEM)对Pt NPs/CNTs-PDDA 催化剂进行了表征, 结果表明, Pt NPs 均匀地分散在CNTs上, 平均粒径约2 nm, 且粒径分布范围窄. 用循环伏安法、计时电流法进一步考察了Pt NPs/CNTs-PDDA催化剂在酸性介质中对甲醇的电催化氧化的性能. 电化学测试结果表明, 与原始CNTs 负载的Pt NPs催化剂相比,Pt NPs/CNTs-PDDA催化剂具有更高的电化学活性表面积、电催化质量比活性和稳定性.     

基于静电自组装作用制备聚二烯丙基二甲基氯化铵巯基乙酸修饰金电极检测亚硝酸盐

利用常见易得的原材料聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)和巯基乙酸(MA),基于静电组装技术制备了PDDA-MA/Au传感器,用于亚硝酸盐的检测.试验表明,在0.2 mol/L磷酸缓冲盐溶液(PBS,pH 7.53,0.1 mol/L NaAc)中,NaNO_2的氧化峰电流与其浓度在6.9×10~(-7)~8.8×10~(-3)mol/L之间呈现良好的线性关系,试验测得检出限为6.9×10~(-7)mol/L,回收率在94.6%~101.8%之间.传感器制备简单、成本低,对NaNO_2具有较高的灵敏度、较低的检测限、良好的稳定性及重现性.     

聚多巴胺-还原氧化石墨烯修饰电极同时测定邻苯二酚和对苯二酚

制备了聚多巴胺-还原氧化石墨烯修饰玻碳电极(PDA-rGO/GCE),以此修饰电极作为工作电极,采用循环伏安法(CV)对邻苯二酚(CC)和对苯二酚(HQ)的电化学行为进行了研究。结果表明CC和HQ在该修饰电极上的峰电流与氧化石墨烯修饰电极相比有了明显增高,并且它们的氧化峰电位差和还原峰电位差均超过110 mV,证明该修饰电极用于两种酚的同时检测是可行的。在优化实验条件下,采用微分脉冲伏安法(DPV)对CC和HQ同时进行检测,CC和HQ的峰电流与其浓度均在1.0×10~(-6)～4.0×10~(-3) mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限(S/N=3)分别为2.0×10~(-7) mol/L和3.6×10~(-7) mol/L。以所制备的修饰电极对自来水水样和湖水水样进行了加标回收检测,回收率在97.6%～100.6%范围内。     

聚三聚氰胺-石墨烯复合膜修饰电极对多巴胺与尿酸的同时测定

采用循环伏安法制备了聚三聚氰胺-石墨烯复合膜修饰电极(poly-(MA)-ERGO/GCE)。研究了抗坏血酸(AA)、尿酸(UA)和多巴胺(DA)在该修饰电极上的电化学行为。结果表明,该修饰电极对AA、UA和DA均有良好的电化学响应,且三者的氧化峰在该修饰电极上可完全分离。据此建立了在大量AA存在下同时测定UA和DA的新方法。在优化条件下,微分脉冲伏安法(DPV)测定UA和DA的线性范围均为1.0×10~(-8)~5.0×10-6mol·L~(-1),检出限(3sb)均为5.0×10~(-9)mol·L~(-1)。     

电化学法制备电还原的氧化石墨烯-铁氰化镍修饰电极检测亚硝酸根

通过静电作用,在氧化石墨烯(GO)表面吸附一层均匀分散的Ni2+形成GO-Ni2+复合物,利用循环伏安法,把GO-Ni2+修饰电极上的Ni2+转化为铁氰化镍(Ni HCF),再通过电还原制备电还原的氧化石墨烯-铁氰化镍修饰的玻碳电极(ERGO-Ni HCF/GCE)。采用扫描电子显微镜(SEM)对其表面结构进行了表征。研究了NO-2在不同修饰电极上的电化学行为,ERGO-Ni HCF/GCE对NO-2的氧化反应有很好的电催化活性,NO-2的浓度与其氧化峰电流呈良好的线性关系。     

用石墨烯/聚二烯丙基二甲基氯化铵复合修饰电极为工作电极的循环伏安法同时测定人血清中尼莫地平和硝苯地平的含量

用聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)作为一种绿色还原剂还原氧化石墨(GO)制得石墨烯(GR),并进一步制得GR/PDDA复合物。将0.5g·L~(-1) GR/PDDA悬浮液均匀滴涂于经预处理的玻碳电极(GCE)表面,于红外灯下照射烘干,即得GR/PDDA/GCE复合修饰电极。用傅里叶红外光谱仪对所合成的复合物进行表征,证实了合成是成功的。用循环伏安法表征了该修饰电极的电化学特性,证明了GCE表面的GR/PDDA镀层不仅增加了电极的表面积,而且加速了电荷传导速率。在pH 6.0的磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲溶液中,研究了尼莫地平(NM)和硝苯地平(NF)在复合修饰电极上的电化学行为,结果表明,两者依次在-0.444,-0.737V处出现较灵敏的还原峰,并且NM和NF的浓度在1.0×10~(-6)～1.4×10~(-4) mol·L~(-1),4.0×10~(-7)～2.6×10~(-4) mol·L~(-1)内分别与其还原峰电流呈线性关系。检出限(3s)分别为3.9×10-7 mol·L~(-1)和5.6×10-8 mol·L~(-1)。用循环伏安法可实现人血清中此2种血管疾病治疗药物的同时测定。     

氧化石墨烯/铁氰化铈修饰玻碳电极同时测定扑热息痛和咖啡因

采用滴涂法和电沉积法制备了氧化石墨烯/铁氰化铈(CeFe(CN)6)纳米复合膜修饰玻碳电极。用扫描电镜对氧化石墨烯和氧化石墨烯/CeFe(CN)6纳米复合膜进行了表征。分别用循环伏安法和差分脉冲伏安法研究了扑热息痛和咖啡因在修饰电极上的电化学行为。结果表明,在0.1 mol/L醋酸盐缓冲溶液(pH5.0)中,扑热息痛和咖啡因在此修饰电极上具有良好的电化学行为,扑热息痛和咖啡因分别在1.0×10-7～6.0×10-5mol/L和1.0×10-6～1.3×10-4mol/L浓度范围内与电化学响应信号呈良好的线性关系,相关系数分别为0.990和0.992;信噪比为3时,扑热息痛和咖啡因检出限分别为5.0×10-8mol/L和5.2×10-7mol/L。将本方法用于人尿样品分析,回收率为96.1%～105.4%。     

石墨烯修饰玻碳电极对多巴胺的电催化氧化

通过3-巯丙基三乙氧基硅烷(METMS)将氧化石墨烯(GO)固载到玻碳电极(GCE)表面, 用电化学方法还原GO制备石墨烯修饰玻碳电极(rGO-METMS-GCE). 利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 拉曼光谱(Raman)、 扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)等技术对GO和rGO-METMS-GCE的结构和表面形貌进行表征. 采用循环伏安(CV)和差分脉冲溶出伏安(DPV)法研究了rGO-METMS-GCE对多巴胺(DA)的电催化氧化性能及反应机理. 结果表明, 与裸GCE相比, DA在rGO-METMS-GCE电极上的氧化还原峰电流(i_pa和i_pc) 增大4倍, 氧化峰电位负移106 mV, 氧化峰与还原峰电位差(ΔE_p)从202 mV降低至66 mV, DA电化学氧化可逆性明显改善, 表明rGO-METMS-GCE对DA电化学氧化具有显著电催化作用. DA在rGO-METMS-GCE上的反应机理为单电子转移过程.     

用修饰电极导数伏安法同时测定多巴胺和肾上腺素

研究了２,６－吡啶二甲酸在玻碳电极上电化学聚合的实验条件及修饰电极的电化学特性,发现该聚合物膜修饰电极对多巴胺和肾上腺素的电化学氧化有显著的催化作用,而对抗坏血酸等阴离子没有响应。利用在修饰电极上循环伏安阴极过程多巴胺和肾上腺素的峰电位不同,采用阴极化导数伏安法可同时测定多巴胺和肾上腺素。     

石墨烯/铋复合膜修饰玻碳电极检测板蓝根中的铅和镉

采用滴涂法制备石墨烯(GR)修饰的玻碳电极(GCE),通过电化学富集Bi沉积在GR表面,得到GR/Bi-GCE修饰电极.用方波溶出伏安法研究了Cd2+和Pb2+在GR/Bi-GCE上的电化学行为.在0.1 mol/LpH 4.5的醋酸缓冲溶液中,在-1.1 V富集0.5 mg/L Bi(NO3)3溶液210 s后,溶出峰电流与Cd2+和Pb2+的浓度在0.01～85.0 μmol/L范围内呈良好的线性关系,检出限均为0.003 μmol/L.实验结果表明,此修饰电极对Cd2+和Pb2+均有较好的电化学活性,可对两种物质实现同时测定,具有较高的灵敏度和稳定性.将此电极用于板蓝根中Cd2+和Pb2+的含量测定,结果令人满意.     

Sensitive Stripping Determination of Cadmium(II) and Lead(II) on Disposable Graphene Modified Screen‐Printed Electrode

In the present work, a sensitive, facile and disposable sensing platform for trace analysis of heavy metal ions was developed at the Bi modified graphene‐poly(sodium 4‐styrenesulfonate) composite film screen printed electrode (GR/PSS/Bi/SPE). The GR/PSS/Bi/SPE improved sensitivity and linearity due to the functionalization of graphene with negatively charged PSS providing more absorbing sites. The detection limit of the GR/PSS/Bi/SPE is found to be 0.042 µg L^?1 for Cd²⁺ and 0.089 µg L^?1 for Pb²⁺ with linear responses of Cd²⁺ and Pb²⁺ in the range of 0.5–120 µg L^?1. Finally, the practical application was confirmed in real water with satisfactory results.     

Mechanically Strong Janus Poly(N-isopropylacrylamide)/Graphene Oxide Hydrogels as Thermo-responsive Soft Robots

Simple preparation of stimuli-responsive hydrogels with good mechanical properties and mild stimuliresponsiveness is essential for their applications as smart soft robots.Mechanically strong Janus poly(Nisopropylacrylamide)/graphene oxide (PNIPAM/GO) nanocomposite hydrogels with stimuli-responsive bending behaviors are prepared through a simple one-step method by using molds made of a Teflon plate and a glass plate.Residual oxygen in the air bubbles on the Teflon plate surface affects the polymerization and hence the cross-linking density,leading to the different swelling/deswelling rates of the two sides of the gels.Therefore,the hydrogels exhibit bending/unbending behaviors upon heating/cooling in water.The incorporation of GO nanosheets dramatically enhances the mechanical properties of Janus hydrogels.Meanwhile,the photo-responsive property of the GO nanosheets also imparts the hydrogels with remotecontrollable deformation under IR irradiation.The application of the Janus PNIPAM/GO hydrogels as thermo-responsive grippers is demonstrated.     

多巴胺在聚亚甲基蓝/石墨烯修饰电极上的电化学行为研究

利用电聚合方法在石墨烯修饰的玻碳电极表面制备了聚亚甲基蓝/石墨烯修饰电极(PMB/GH/GCE)。采用循环伏安法(CV)和差分脉冲伏安法(DPV)研究了多巴胺(DA)和抗坏血酸(AA)在该修饰电极上的电化学行为。在pH 6.9的磷酸盐缓冲溶液中,DA和AA分别在0.208 V和-0.108 V处产生灵敏的氧化峰,与其在聚亚甲基蓝和石墨烯单层修饰电极上的电化学行为相比,两者的峰电流明显增加,峰电位差达316 mV。研究表明,电聚合方法使亚甲基蓝牢固地非共价修饰到石墨烯上,并产生协同增效作用,较好地提高了电极的灵敏度和分子识别性能,有利于在大量AA存在下实现对DA的选择性测定。在1.00×10-3mol/L AA的存在下,DA的差分脉冲伏安法峰电流与其浓度在1.00×10-7～5.00×10-3mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限达1.00×10-8mol/L。将该方法用于盐酸多巴胺注射液的测定,结果满意。     

Poly(diallydimethylammonium chloride) Functionalized Graphene/Double‐walled Carbon Nanotube Composite for Amperometric Determination of Nitrite

Poly(diallydimethylammonium chloride) functionalized graphene/double‐walled carbon nanotube composite (PDDA‐GN/DWCNT) was synthesized by a facile microwave‐assisted reduction reaction. PDDA‐GN/DWCNT exhibits enhanced electrocatalytic activity towards nitrite oxidation. The direct electrooxidation behaviors of nitrite on PDDA‐GN/DWCNT were investigated by cyclic voltammetry, amperometric i‐t curve, and rotating disk electrode experiments. Under the optimum conditions, PDDA‐GN/DWCNT was applied to the quantitative analysis of nitrite with a wide linear range covering 0.07–3000 µM and a low detection limit of 0.03 µM (S/N=3). Moreover, PDDA‐GN/DWCNT exhibits satisfied results in the determination of nitrite that released from breast cancer cells.     

Simultaneous Determination of Ascorbic Acid,Dopamine and Uric Acid,at a Graphene Paste Electrode Modified with Functionalized Graphene Sheets

The present study reports the simultaneous determination of ascorbic acid (AA), dopamine (DA) and uric acid (UA) in phosphate buffer solution (pH 7.0) using graphene paste electrode modified with functionalized graphene sheets (GPE‐MFGSs). The presence of FGS inhibited the adsorption of AA owing to the electrostatic repulsion, but was favorable for the affinity adsorption of DA and UA via the ion exchange and hydrogen bonding mechanisms, respectively. This led to the decrease in the oxidation potential of AA and the significantly enhanced oxidation peak currents of DA and UA at the GPE‐MFGSs. By cyclic voltammetry and differential pulse voltammetry, the oxidation potentials of AA, DA, and UA, at the GPE‐MFGSs in a ternary mixture were found to be well resolved so that their simultaneous determination could be achieved. Furthermore, the influence of some experimental variables such as graphene paste composition, working solution pH, scan rate and pulse amplitude was studied. In addition, by differential pulse voltammetry, the linear dependence of peak current on the concentration was obtained in the ranges of 0.05–9.0, 0.03–13, and 0.03–5.5 µM with the lowest detection limits of 0.02, 0.01, and 0.01 µM for AA, DAand UA, , respectively.     

石墨烯修饰电极分子印迹电化学传感器的研制及其对多巴胺的测定

以石墨烯为电极增敏材料,多巴胺印迹聚合物为特异性识别材料,采用滴涂法组装石墨烯修饰电极的分子印迹电化学传感器。考察了pH值、石墨烯浓度、印迹聚合物浓度对传感器的影响,优化的实验条件为:pH 7.0,石墨烯浓度为0.5g/L,印迹聚合物浓度为20g/L。实验表明,该印迹传感器对多巴胺的响应电流远大于非印迹电极,同时该印迹传感器对多巴胺具有较好的选择性,检测范围为2.0×10-7～1.0×10-4mol/L,检出限(S/N=3)为6.8×10-8mol/L。该传感器用于盐酸多巴胺注射液的测定,其回收率为98%～105%。