以9-蒽醛为荧光基团的吡唑啉衍生物荧光探针对Fe3+和Cu2+的检测

以9-蒽醛为荧光基团,吗啉环和吡唑环为识别基团,合成了一种新型荧光探针1,5-二苯基-3-(10-(吗啉甲基)蒽-2-基)吡唑啉(PMAP),利用1H NMR、13C NMR和单晶衍射表征其结构,通过荧光发射光谱和紫外可见吸收光谱研究其离子识别性能。结果表明,探针PMAP对Fe³⁺、Cu²⁺具有良好的识别效果,荧光量子产率分别从0.14降到0.05和0.04,溶液颜色从淡黄色变为蓝色。PMAP与Fe³⁺/Cu²⁺以1∶1的化学计量比形成配合物,检测限约为1μmol·L^-1。同时,干扰实验表明PMAP具有良好的抗干扰性能。在实际样品中的应用表明,PMAP传感器能有效地检测实际水样中的Cu²⁺和Fe³⁺。另外,根据Fe³⁺、Cu²⁺和H+不同组合时PMAP的量子产率构建了分子水平上的三输入NOR逻辑门电路。     

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。     

基于石墨烯和金纳米粒子的铜离子配位-分子印迹电化学传感器用于凝血酶的检测

利用分子印迹技术与铜离子(Cu²⁺)配位单元为双重识别模式,使用层层自组装先将L-半胱氨酸(L-cys)通过AuS键组装到石墨烯(rGO)和金纳米粒子(AuNPs)修饰的玻碳电极表面,再将Cu-凝血酶(THR)络合物通过L-cys与Cu²⁺配位作用组装到电极表面,以硫堇(Tn)为聚合单体,使用电聚合法聚合得到分子印迹膜,制备了具有双重识别模式的金属离子配体-分子印迹电化学传感器。采用扫描电镜(SEM)和能谱色散仪(EDS)对复合纳米材料进行表征。利用循环伏安法(CV)、交流阻抗法(EIS)和差分脉冲伏安法(DPV)对传感器性能进行了研究,在最佳检测条件下,传感器响应与THR浓度在2.0×10^-9～5.0×10^-7 g/L范围内呈良好的线性关系,线性方程为-ΔI(μA)=17.73+1.84 lgc(g/L)。构建了THR分子印迹电化学传感器的动力学吸附模型,测得印迹传感器的印迹因子β=4.32,结合速率常数k=5.68 s。传感器表现出良好的稳定性和重现性,可用于实际样品中凝血酶的检测。     

共价有机骨架材料修饰碳糊电极电化学检测铜离子

利用溶剂热反应合成共价有机骨架材料TpBD-COF，通过扫描电子显微镜和红外光谱表征其形貌和结构。按照一定比例将石墨粉、 TpBD-COF、离子液体(BPPF6)和石蜡油混合研磨，制备COF-2-BPPF6-CPE碳糊电极，采用循环伏安法(CV)和差分脉冲伏安法(DPV)评估修饰电极的电化学性能。在pH 3.50的邻苯二甲酸氢钾缓冲溶液中，Cu²⁺在修饰电极上有灵敏的电流响应。COF修饰碳糊电极对Cu²⁺有更高的峰电流，且峰电流与Cu²⁺浓度在1～200μmol/L呈线性关系(R2=0.9997)，检出限为0.13μmol/L。利用该修饰电极，采用标准加入法对水样中的Cu²⁺进行测定，回收率为100.6%～101.2%，表明其可用于检测水体中的Cu²⁺。     

以城市污泥基氧化石墨烯为模拟酶比色传感检测H2O2

本研究构建了以城市污泥基氧化石墨烯(GO)为模拟酶的比色传感器用于定量检测H₂O₂。以城市污泥为基质利用改进Hummers法制备氧化石墨烯(GO),利用GO具有过氧化物模拟酶的特性，能够催化H₂O₂与3,3′,5,5′-四甲基联苯胺(TMB)的显色反应定量检测H₂O₂。结果显示，在最佳检测条件HAc-NaAc缓冲溶液pH 4.8、TMB溶液浓度30 mmol·L^-1和城市污泥基GO浓度460μg·mL^-1时，H₂O₂浓度在0.1～2μmol·L^-1和10～150μmol·L^-1范围内，与体系吸光度呈良好的线性关系，最低检测限为0.01μmol·L^-1。此方法对实际水样中H₂O₂含量进行检测，回收率在99%～103.77%之间。研究表明，城市污泥基GO具有与传统G...     

ZnMoO4/芦荟衍生多孔碳的化学共沉淀法制备及催化性能

通过两步活化和化学共沉淀法分别制备了芦荟衍生多孔碳(aloe-derived porous carbon,APC)、ZnMoO₄和ZnMoO₄/APC催化剂,并研究了3种催化剂作为染料敏化太阳能电池(dye-sensitized solar cells,DSSCs)对电极时在D35/Y123染料和Cu²⁺/Cu⁺体系中的电化学特性和光伏性能。通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线光电子能谱(XPS)和N₂吸附-脱附测试表征了APC、ZnMoO₄和ZnMoO₄/APC的微观结构、化学成分、比表面积和孔结构。结果表明：APC为多孔网络结构,比表面积为1 439m²·g^-1,ZnMoO₄纳米颗粒均匀嵌入或分散在APC表面。ZnMoO₄/APC在D35或Y123染料和Cu²⁺/Cu⁺电解液的DSSC中,分...     

基于氧化石墨烯增敏的聚邻苯二胺分子印迹电化学传感器测定多巴胺

本工作结合分子印迹技术和电化学检测方法对多巴胺(DA)进行了快速测定。以DA为模板分子,邻苯二胺(o-phenylenediamine,oPD)为功能单体,在氧化石墨烯(GO)修饰电极表面通过一步电聚合法制备分子印迹电化学传感器。采用透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)对GO的形貌进行了表征,通过循环伏安法(CV)和差分脉冲伏安法(DPV)对传感器的电化学性能进行了分析。当DA的浓度在0.4～2000μmol·L^-1范围内时,DA在印迹电极上的DPV峰电流值与其浓度呈线性关系,检出限为8.0×10^-8 mol·L^-1;采用该方法对实际样品中的DA进行测定,回收率在92～108%之间。     

基于贵金属纳米颗粒构建无酶过氧化氢电化学传感器的研究

采用一步电化学沉积方法分别将三种常用贵金属纳米颗粒(Au,Ag,Pt)负载于工作电极上,构建了基于纳米薄膜的过氧化氢(H₂O₂)无酶电化学传感器。通过扫描电子显微镜(SEM)表征证明三种金属纳米颗粒成功修饰在玻碳电极(GCE)表面。通过比较三种金属纳米颗粒检测H₂O₂的能力,发现Ag纳米粒子具有更优异的催化活性。进一步研究扫描速率和检测电压对Ag/GCE催化性能的影响。电化学实验结果表明,该修饰电极显示出优异的H₂O₂催化活性以及在优化条件下可以达到0.01～23mmol·L^-1的线性范围,检出限为3.3μmol·L^-1,并将该传感器用于检测吐温80中残留H₂O₂,为吐温80的质量检查提供了一种简单快捷的方法。     

ZIF-67牺牲模板法制备CoCu-LDH及电化学法测定多巴胺

以金属有机骨架ZIF-67为牺牲模板，通过Cu²⁺调控结构，制备了层状双氢氧化物CoCu-LDH。以CoCu-LDH修饰玻碳电极(GCE)，构建多巴胺(DA)电化学传感器(CoCu-LDH/GCE)。结果表明：CoCuLDH/GCE对DA具有出色的电催化活性。在DA浓度3～1000μmol/L和1000～5000μmol/L范围内，该传感器的氧化峰电流与DA浓度呈线性关系，灵敏度分别为708.22μA/(mmol/L·cm²)、 285.72μA/(mmol/L·cm²)。CoCu-LDH/GCE在10倍浓度干扰物质存在时对DA响应的电流强度变化小于10%，具有良好的抗干扰能力。     

三乙醇胺在金属电沉积中的基本效应

用微分电容法、极谱法、原位表面增强拉曼光谱法和微盘电极法研究了碱性溶液中存在和不存在Zn²⁺、Cd²⁺、Cu²⁺、Ni²⁺、Fe³⁺和Sn⁴⁺等离子时三乙醇胺(TELA)在电极/溶液界面上的电化学行为。结果表明,TELA以平卧方式吸附,符合Frumkin吸附等温线。在碱性溶液中TELA与Zn²⁺、Cd²⁺、Cu²⁺、Ni²⁺和Fe³⁺等离子生成具有表面活性的混合配体配合物,其吸附性较TELA的强。TELA不同程度地影响上述金属离子的电还原过程,根据实验结果提出TELA对锌电沉积的阻化作用机制及其基本效应。     

Ag@SiO2@NF电化学传感器的制备及其对铅离子的检测

本文采用溶胶-凝胶法制备巯基功能化的SiO₂微球,利用银与巯基的络合作用将银负载在SiO₂微球上,利用压片法将Ag@SiO₂修饰在泡沫镍表面,制备了Ag@SiO₂@NF电化学传感器,并研究了其在水中Pb²⁺检测方面的应用。通过透射电子显微镜,扫描电镜,电子能谱等对Ag@SiO₂@NF的形貌结构进行了表征,通过差分脉冲伏安法对Ag@SiO₂@NF的电化学性能进行了检测。结果表明,制备的Ag@SiO₂微球均匀的负载在泡沫镍表面。在最佳条件下使用差分脉冲伏安法对Pb²⁺进行电化学检测。测定的线性范围为1~5×10^-4M,检测限为0.761μmol·L^-1,为在各个环境中快速、准确、灵敏的检测水中Pb²⁺的含量提供了一种新思路。     

改性柏树锯末对铜离子吸附机制研究

本文以KMnO₄改性处理的柏树锯末为吸附剂,对溶液中的Cu²⁺吸附去除。结果表明,改性锯末增大了孔径和比表面积,吸附剂表明吸附位点增多,当pH=7、吸附剂用量1 g·L^-1及温度318 K的条件下吸附效果最佳。改性柏树锯末对Cu²⁺的吸附动力学和等温线线性拟合结果分别符合准二级动力学方程和Langmuir吸附等温模型,说明该吸附过程是单分子层吸附,并以化学吸附为主。     

分子印迹电化学传感器检测水产品中孔雀石绿

以孔雀石绿(MG)为模板,以邻氨基酚为功能单体通过循环伏安法(CV)在玻碳电极表面上聚合制备了MG分子印迹电化学传感器,用CV法和差分脉冲法(DPV)研究了传感器的响应性能,并用于水产品中MG检测。结果表明,DPV峰电流减少量与MG浓度在0.02～0.5μg·mL^-1范围内呈线性关系,线性方程为ΔI(μA)=26.77C_MG+2.663;在0.5～2.5μg·mL^-1范围内呈线性关系,线性方程为ΔI(μA)=2.662C_MG+14.25,检出限为1.2×10^-2μg·mL^-1。MG分子印迹电化学传感器操作简单快捷,具有较好的特异性、重复性和稳定性,可满足水产品中MG的快速检测需要。     

构建基于rGO/AuNPs的电化学检测平台及其在双酚A检测中的应用研究

本实验以电沉积法和滴涂法制备还原氧化石墨/金纳米颗粒(rGO/AuNPs)电化学传感器用于BPA的痕量测定。首先以GO为原料，以维生素C为还原剂，一步法合成rGO。对合成材料进行扫描电镜、X射线衍射、紫外可见吸收光谱和傅里叶红外变换光谱的表征。采用IT计时电流电位法将纳米金粒子沉积于玻碳电极(GCE)表面，然后将rGO滴涂于AuNPs修饰的玻碳电极表面，依次采用循环伏安法和交流阻抗谱法对制备的传感器进行表征。探讨了不同因素对实验结果的影响，在优化实验条件下，当BPA浓度在10～400μmol·L^-1时，其浓度与峰值电流具有很好的线性关系，检出限低至1.9×10^-7 mol·L^-1(S/N=3),样品的平均加标回收率在97.6%～102.4%之间。     

基于电化学方法测定饮用水源水中的痕量铜离子

本文建立了一种饮用水源水中痕量溶解态铜离子（Cu²⁺）的定性和定量电化学检测方法. 该方法首先通过电化学循环伏安法于玻碳电极表面制备粒径约为70 nm的金纳米粒子（Au NPs）,然后采用方波阳极溶出伏安法进行待测水样中Cu²⁺的定性定量分析. 研究结果表明,对于标准溶液,方法的检出限为1.3μg·L^-1,线性范围在2 ~ 50μg·L^-1之间,常见重金属离子对其定性定量分析几无影响. 在此基础上,将该方法应用于福建省重要的饮用水源水--闽江中游水样中Cu²⁺的含量分析,所得测试结果与国家标准方法（石墨炉原子吸收光谱法）无显著性差异,标准偏差在20%以内. 本方法具有电极制备简单、测定成本低以及分析快速等优点,进一步优化电极制备方法以提高方法的重现性和定量准确度,将可望用于现场测定各种饮用水源水中的痕量溶解态Cu²⁺.     

改性层状双氢氧化物对铜离子(Ⅱ)和双酚A的协同吸附

采用离子交换法制备了十二烷基苯磺酸根(DBS^-)和柠檬酸根(Cit^3-)复合改性层状双氢氧化物(LDHs),简写为DBS-Cit-LDHs。 利用粉末X射线衍射分析、红外光谱分析、比表面积测定以及元素分析等技术手段对样品进行了表征。 结果表明,DBS^-和Cit^3-已柱撑进入LDHs层间。 研究了DBS-Cit-LDHs对水中重金属离子Cu²⁺和有机污染物双酚A(BPA)的协同吸附性能。 吸附实验结果表明,DBS-Cit-LDHs能同时高效去除Cu²⁺和BPA;对Cu²⁺的强吸附能力缘于DBS-Cit-LDHs层间Cit^3-与Cu²⁺形成了稳定配合物;对BPA的强吸附能力缘于分配作用,且吸附能力与样品比表面积无关。 DBS-Cit-LDHs对Cu²⁺的吸附动力学和热力学分别符合准二级动力学方程和Freundlich等温式;对BPA的吸附分别符合准一级动力学方程和Linear等温式。 二者吸附过程的ΔG^o和ΔH^o均为负值,表明吸附为自发放热过程。     

CuxO/rGO复合材料的制备及OER性能

利用氧化石墨烯(GO)的模板作用，通过喷雾热解法制备了Cu₂O/rGO，再通过空气氧化处理工艺对铜的价态进行调控，最后得到Cu_xO/rGO复合材料。使用SEM、XRD、TEM、电化学测试等手段对材料进行表征和测试。结果表明，Cu₂O/rGO具备良好的褶皱结构，在空气氛围中氧化处理后Cu⁺向Cu²⁺发生转变且褶皱形貌得到保留，并有Cu_xO颗粒负载在褶皱rGO表面。Cu-0.3-600-300-3的过电位由Cu-0.3-600的581 mV降低至442 mV,Tafel斜率为48.8 mV/dec，此时XPS结果为Cu⁺/Cu²⁺=0.41。这是因为rGO和Cu⁺与Cu²⁺之间产生协同效应，从而提高催化剂的电化学活性。     

铜离子掺杂双金属纳米球免疫传感器检测前列腺特异性抗原

以比表面积大、结合位点多的金铂纳米球杂化二氧化锡石墨烯(GS-SnO₂@Au-Pt)修饰玻碳电极,作为传感平台固定捕获抗体(Ab₁),铜离子掺杂金银纳米球(Au-Ag@Cu²⁺)与检测抗体(Ab₂)结合作为免疫探针,构建夹心型电化学免疫传感器,并用于检测前列腺特异性抗原(PSA)。基于Cu²⁺和Cu⁺之间的电子转移,以及金银双金属协同效应增强检测信号,通过方波伏安法(SWV)检测,在0.25 V处获得尖锐信号峰。结果表明,该免疫传感器具有较宽的线性范围(1 fg/mL～10 ng/mL)和较低的检出限(0.34 fg/mL),在PSA临床检测中有潜在应用前景。     

对乙酰氨基酚分子印迹传感器的制备研究

将石墨烯(GR)与三氯化铁和铁氰化钾混合反应,合成了一种具有良好分散性的石墨烯-普鲁士蓝(GRPB)复合纳米材料,将GR-PB滴涂在玻璃碳电极(GCE)上,以邻甲苯胺为功能单体,对乙酰氨基酚为模板分子进行电化学聚合,制备了一种基于分子印迹的电化学传感器,用于定量测量对乙酰氨基酚的含量。通过扫描电镜、循环伏安和交流阻抗对该传感器进行了表征。实验结果表明,石墨烯-普鲁士蓝可以有效提高传感器的电化学灵敏度;在对乙酰氨基酚浓度范围为1.0×10^-5mol·L^-1至2.0×10^-7 mol·L^-1之间,传感器表现出良好的线性响应,检测限为7.37×10^-8 mol·L^-1。以药物中的对乙酰氨基酚作为实际样品,制备的传感器具有良好的准确性和精密度。     

基于取代型多酸复合材料的多巴胺电化学检测

本文构建了基于取代型多酸与还原氧化石墨烯（RGO）复合材料的多巴胺电化学传感器. 首先,通过水热法合成了十一钨镍杂多钨硅酸盐K₂H₂SiW₁₁NiO₃₉·xH₂O（SiW₁₁Ni）,利用Hummers法与化学还原法合成了还原氧化石墨烯. 并使用SEM、XRD与FTIR等测试方法对材料进行了表征. 将SiW₁₁Ni与RGO按照一定的比例滴涂在玻碳电极表面,以便成功构建出传感界面（SiW₁₁Ni-RGO/GCE）. 然后,采用电化学阻抗法与循环伏安法等方法研究了传感界面的电化学性质. 优化实验条件后,利用该传感器通过循环伏安法对多巴胺进行定量检测,并且氧化过程展现出较为良好的性能. 其检出限为3.2 μmol·L ^-1（S/N = 3）,灵敏度为9.71 μA·(μmol·L ^-1·cm ^-2) ^-1,线性范围为10 ~ 80 μmol·L ^-1. 同时,所制备的传感器表现出良好的稳定性与抗干扰能力. 该传感器修饰过程简单、成本低、电化学性能良好,为多酸在化学传感领域的应用提供新思路.