基于沸石咪唑酯骨架材料的活体在线电化学检测

由于环境、社会以及经济的可持续发展,对环境监测、社会安全保障、质量控制、医疗诊断等领域均提出了更高的要求,因而,发展新的分析方法势在必行。酶型生物电化学传感器由于利用了酶对于底物的高度专一性识别的性能,因而具有很高的选择性,在复杂样品的分析(尤其是活体分析)中备受青睐。已发展的酶型生物电化学传感器涉及多个传感元件(如电子转移酶介体/电化学催化剂、酶、辅     

基于沸石咪唑酯骨架-8的LiFePO_4改性

商业化LiFePO_4(LFP)正极材料的导电性一直是制约其性能提高的关键。为了提高LFP的性能,利用沸石咪唑酯骨架-8(ZIF-8)制备多孔碳材料(CZIF-8)改善商业化LFP正极材料的导电性,对比了两种改性LFP的方法:1)将退火的ZIF-8以物理混合的方法与LFP混合制得LFP/CZIF-8正极材料;2)ZIF-8在LFP表面原位生长后退火制得LFP@CZIF-8正极材料。X射线粉末衍射(XRD)、氮气吸脱附(BET)和拉曼光谱等测试证明,改性后的LFP仍具有橄榄石型结构,同时出现了具有介孔结构的石墨化碳材料的特征。扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)测试证明LFP/CZIF-8样品中LFP与CZIF-8之间未形成链接结构,而在LFP@CZIF-8样品中二者形成了核壳结构。电化学阻抗测试(EIS)表明,改性后样品的离子传输阻抗明显减小,说明两种方法均提高了LFP的导电性。充放电循环测试表明,两种改性方法均能提高LFP的循环性能和库伦效率。不同的是,倍率性能测试表明,LFP/CZIF-8样品的高倍率性能比LFP@CZIF-8样品更有优势,在10.0 C电流倍率下能够达到57.8 m A·h/g。这一研究为商业化锂离子电池电极材料的改性提供了新的思路,并且通过方法优化为产业化做了铺垫。     

基于多壁碳纳米管增敏的电化学传感器检测萘乙酸

该研究将多壁碳纳米管(MWCNTs)和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)在水中超声1.5 h后,将复合物SD?BS-MWCNTs修饰至玻碳电极(GCE)表面,构建了用于检测萘乙酸的SDBS-MWCNTs/GCE电化学传感器.利用循环伏安法和线性扫描伏安法考察了萘乙酸(NAA)在该电极表面的电化学行为,并考察了SDBS浓度、S...     

离子液体修饰的磁性类沸石咪唑酯骨架材料在藻毒素分析中的应用

采用基于离子液体修饰的类沸石咪唑酯磁性复合纳米材料(IL@M/ZIF-8)的磁性固相萃取(MSPE)前处理技术,结合超高效液相色谱-三重四极杆串联质谱法(UPLC-MS/MS)测定环境水体中痕量微囊藻毒素MC-RR和MC-LR的浓度水平。以扫描电镜和透射电镜对合成材料进行表征,并对UPLC-MS/MS条件和MSPE技术中吸附剂用量、水样pH值、洗脱溶剂的种类、振荡时间等参数进行优化。在最佳条件下,MC-RR和MC-LR分别在0.01～5μg/L和0.05～5μg/L浓度范围内呈良好线性,线性系数(r)分别为0.999 5、0.999 3,检出限分别为1.98、3.94 ng/L,定量下限分别为6.52、12.98 ng/L。将该方法应用于实际水样的测定,加标回收率为88.5%～108%,相对标准偏差为1.5%～7.2%。该方法操作简单,灵敏度高,可用于水样中痕量微囊藻毒素的检测。     

离子热法合成沸石咪唑骨架材料及其溶解-结晶机理研究

基于沸石咪唑骨架材料在离子液体和低共熔溶剂中冷却结晶的析出方式,开发了一种离子热法合成沸石咪唑骨架材料的新途径,采用X射线衍射、扫描电镜、核磁共振光谱、红外光谱以及热重分析等方法对制备的产物进行了表征,研究了合成条件对产物结晶度、尺寸和形貌的影响,探讨了沸石咪唑骨架材料在离子热合成体系中的溶解-结晶析出机理.研究发现,冷却速率能够影响产物形貌,急速冷却时,sod(RCSR代码)型产物的形貌为球形,zni(RCSR代码)型产物为棒状或平板状;程序控制冷却时,sod型产物的形貌为多面体,zni型产物呈团簇状.     

新型多壁碳纳米管/白藜芦醇印迹溶胶-凝胶层层组装电化学传感器研究

采用电化学沉积方法将印迹溶胶-凝胶膜沉积到功能化碳纳米管(MWNT-COOH)修饰的碳电极表面,成功研制一种新型多壁碳纳米管/白藜芦醇印迹溶胶-凝胶电化学传感器.采用扫描电镜(SEM),循环伏安法(CV),方波伏安法(SWV)和计时电流法(i-t)详细考察该印迹溶胶-凝胶膜的形态和电化学性能.结果表明该传感器对白藜芦醇具有较高的选择性和亲和性.与无多壁碳纳米管修饰的印迹传感器比较,MWNT层修饰的印迹传感器电流响应信号明显提高.白藜芦醇与印迹溶胶-凝胶膜的特异性结合使该传感器的电流发生变化,电流变化与白藜芦醇浓度在5.0×10-7～8.0×10-5mol?L-1范围内呈良好线性关系,检测限为5.1×10-8mol?L-1,该传感器成功应用于葡萄酒中白藜芦醇含量的检测.     

多壁碳纳米管修饰玻碳电极检测铅离子的研究

采用阳极溶出伏安法研究了Pb2+在多壁碳纳米管(MWCNTs)修饰玻碳(GC)电极上的电化学特性,并探讨了溶液pH、MWCNTs修饰层数、富集时间、富集电位与干扰离子等因素的影响。实验表明,Pb2+的线性扫描峰电流与其浓度在0.8~50μmol/L范围内呈现非常好的线性关系,检测限为0.68μmol/L。该电极具有良好的稳定性、重现性和抗干扰能力,并可用于实际水样中Pb2+的检测。     

基于RGO-Au-ZIF-8复合材料的电化学传感器制备及其在铅离子和铜离子同时检测中的应用

金属有机骨架(MOFs)材料因其结构和组成特点在重金属离子的吸附和预富集方面表现出独特优势,在重金属离子的光学传感方面显示出极大的应用潜力,但其导电性较差,这大大限制了其在电化学传感领域的应用.制备了一种功能化的金属有机骨架复合材料——热还原氧化石墨烯-金-沸石咪唑酯骨架材料(RGO-Au-ZIF-8).该复合材料具有较本体MOF显著改善的电化学性质,利用其构建电化学传感平台实现了对水相溶液中铅离子(Pb2+)和铜离子(Cu2+)的同时灵敏检测.借助扫描电子显微镜、透射电子显微镜、紫外可见吸收光谱法和各种电化学技术对所制备材料及其修饰电极的形貌、结构和电化学特性进行了表征.采用阳极溶出伏安法(DPASV)对水相溶液中的Pb2+和Cu2+进行检测,并对检测溶液pH、沉积时间和沉积电位等实验参数进行了优化.在最优化条件下,该传感平台对Pb2+和Cu2+的检测线性浓度范围分别为0.005～10 (Pb2+)和0.01～10 (Cu2+)μmol·L-1,检测限为2.6×10-9 (Pb2+)和7.8×10-9 (Cu2+) mol·L-1.此外,还对该传感平台的选择性、重现性和稳定性进行了考...     

谷胱甘肽在多壁碳纳米管-离子液体修饰碳糊电极上的间接电化学测定

制备了多壁碳纳米管-离子液体修饰碳糊电极(MWCNTs-ILs/CPE),并以对乙酰氨基酚(PA)为电催化媒介,研究了谷胱甘肽(GSH)在该修饰电极上的电化学行为。结果表明,GSH能明显增强PA在MWCNTs-ILs/CPE上的电化学响应,且示差脉冲伏安法(DPV)的氧化峰电流与其浓度在7.50×10-7~1.00×10-4 mol/L范围内呈良好线性关系,检测限(S/N=3)为1.65×10-7 mol/L。该方法简单、快速、灵敏,用于含GSH药物的测定,加标回收率为99.5%~101.8%。     

双硫腙/多壁碳纳米管修饰电极差分脉冲溶出伏安法测定猪肝和猪肾中的镉(Ⅱ)

采用双硫腙/多壁碳纳米管修饰电极差分脉冲溶出伏安法测定猪肝和猪肾中镉(Ⅱ)的含量。优化的试验条件如下:1 0.1mol·L-1乙酸-乙酸钠缓冲溶液(底液)的pH为6.0;2双硫腙的用量为3μL;3多壁碳纳米管的用量为10μL;4沉积时间为300s;5沉积电位为-1.2V;6平衡时间为40s。镉(Ⅱ)在一定的浓度范围内与其峰电流呈线性关系,方法的检出限(3S/N)为1.0×10-9 mol·L-1。方法应用于猪肝和猪肾样品的分析,测定值与石墨炉原子吸收光谱法测定值相符,方法的回收率在94.0%~108%之间。     

多壁碳纳米管-离子液体凝胶修饰电极对放线菌素D的高灵敏检测

以多壁碳纳米管和离子液体1-正丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐(BMIMPF6)为修饰剂,研制了多壁碳纳米管-离子液体凝胶修饰玻碳电极(MWNTs-BMIMPF6/GCE),并研究了放线菌素D在该电极上的电化学行为。实验结果表明,放线菌素D于-0.09 V处有一明显的氧化峰,在pH=4.8的HAc-NaAc缓冲溶液中,放线菌素D在该修饰电极上产生的氧化峰电流比在多壁碳纳米管修饰玻碳电极上显著增大。在选定实验条件下,放线菌素D的氧化峰电流与其浓度在2.0×10-8~8.0×10-7mol/L的范围内呈良好的线性关系,检出限为7.5×10-9mol/L。该方法可用于注射液中放线菌素D的测定。     

沸石咪唑酯骨架材料/石墨相氮化碳量子点/乙酰胆碱酯酶复合物定量检测小鼠脑组织中的乙酰胆碱

以二水合乙酸锌、2-甲基咪唑、石墨相氮化碳量子点(g-CNQDs,7mg)和乙酰胆碱酯酶(AchE)为起始原料,采用一锅法制备了沸石咪唑酯骨架材料(ZIFs)包载g-CNQDs和AchE的酸度敏感型复合物ZIFs@g-CNQDs@AchE,并和患阿尔茨海默病(AD)小鼠的脑组织样品在pH 7.4磷酸盐缓冲溶液中室温反应2.5h,在380nm激发波长下测量体系在475nm处的荧光强度,用于测定乙酰胆碱(Ach)的含量。结果显示,合成的复合物呈十二面体结构,平均粒径约300nm,加入Ach后,Ach渗透进入复合物,被AchE催化生成乙酸,体系酸度增加,复合物结构瓦解,g-CNQDs释放,475nm处出现明显的荧光发射峰。Ach的浓度在5.5～82.5mmol·L^-1内和对应的体系荧光强度呈线性关系,检出限(3S/N)为1.83mmol·L^-1;常见的干扰物质(葡萄糖、多巴胺)以及干扰离子(Fe²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Mg²⁺、Zn²⁺)...     

碳纳米管-离子液体-木质素磺酸钠复合物修饰电极同位镀铋膜测定水中铅和镉

采用涂覆法制备多壁碳纳米管(MWCNTs)-离子液体([BMIM]PF6)-木质素磺酸钠(LSS)修饰玻碳电极(GCE),然后在其表面同位镀铋膜,研究Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)在该修饰电极上的阳极溶出伏安行为。实验表明,Pb、Cd在该修饰电极上分别于-0.44V、-0.73V产生灵敏的溶出峰,Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)分别在3.0×10-8～1.0×10-6mol·L-1和2.0×10-8～8.0×10-7mol·L-1浓度范围内与其溶出峰电流呈良好的线性关系,检出限分别为4.1×10-9mol·L-1、6.9×10-9mol·L-1。该修饰电极制备简单,重现性好,用于河水中铅和镉的测定,效果良好。     

基于碳纳米管和离子液体复合物修饰电极的免疫传感器检测莱克多巴胺

建立了一种新的电化学免疫传感器方法, 将多壁碳纳米管(MWCNTs)和室温离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIM]BF₄)复合物, 和偶联了牛血清蛋白(BSA)的莱克多巴胺抗原, 使用Nafion固定在电极上, 利用莱克多巴胺抗体和抗原之间特定反应的竞争模式, 以K₃Fe(CN)₆为探针, 通过循环伏安法和差分脉冲伏安法监测免疫反应, 对溶液中莱克多巴胺的浓度进行检测. 线性范围宽(1～1500 ng/mL), 检测限可低至0.3 ng/mL. 同时, 我们对猪饲料实际样品进行测定, 回收率令人满意.     

基于咪唑酯骨架结构材料-7的涡旋辅助微固相萃取

采用漩涡辅助微固相萃取的样品前处理方法,并结合高效液相色谱检测水样中的紫外吸收剂。沸石咪唑酯骨架结构材料-7(ZIF-7)具有大的比表面积,永久性孔道,开放的金属位点,以及较高的化学稳定性及水热稳定性,本文将ZIF-7作为固相萃取剂用于微固相萃取水样中的紫外吸收剂。实验考察了萃取剂用量、萃取时间、洗脱溶剂、洗脱时间、溶液pH值和盐浓度等对萃取效率的影响。最优实验条件为:ZIF-7的质量为15 mg,萃取时间是8 min,洗脱剂是甲醇∶乙腈(体积比3∶7),洗脱时间为5 min, NaCl溶液浓度为0 mg/mL,溶液pH为3。在此条件下,方法在2.5～750 ng/mL的范围内具有良好的线性,检出限为0.2～0.8 ng/mL,定量限为1.0～2.5 mg/mL。采用该方法分析实际水样中的紫外吸收剂,加标回收率为90.3%～111.5%,相对标准偏差为1.4%～7.2%,结果良好。     

不同方法合成的沸石咪唑酯骨架结构材料(ZIF-8)的表征和催化性能

以二甲基咪唑为有机连接体和以Zn(OH)₂或Zn(NO₃)₂·6H₂O为Zn源,在甲醇与氨水的混合溶液、甲醇和DMF₃种不同的合成体系中合成了沸石咪唑酯骨架结构材料ZIF-8(分别记为ZIF-8(NH₄OH)、ZIF-8(MeOH)和ZIF-8(DMF),并采用XRD、FTIR、N₂吸附、SEM、TPD及Knoevenagel缩合反应等手段对所合成材料进行了表征。结果表明,采用这3种不同的合成方法均可成功制备出ZIF-8,所合成的ZIF-8的形貌基本一致,但其晶粒大小和酸碱性能有较大区别,同ZIF-8(NH₄OH)和ZIF-8(DMF)相比,ZIF-8(MeOH)晶粒分布集中、平均粒径较小且具有较大的外比表面积和较多的酸碱位。不同方法合成的ZIF-8在苯甲醛和丙二腈的Knoevenagel缩合反应中的催化性能有很大差异,ZIF-8(MeOH)催化活性明显高于ZIF-8(DMF)和ZIF-8(NH₄OH),其较高的催化活性,同其较大的外比表面积和酸碱性能密切相关。     

不同方法合成的沸石咪唑酯骨架结构材料(ZIF-8)的表征和催化性能

以二甲基咪唑为有机连接体和以Zn(OH)2或Zn(NO3)2·6H2O为Zn源,在甲醇与氨水的混合溶液、甲醇和DMF 3种不同的合成体系中合成了沸石咪唑酯骨架结构材料ZIF-8(分别记为ZIF-8(NH4OH)、ZIF-8(MeOH)和ZIF-8(DMF),并采用XRD、FTIR、N2吸附、SEM、TPD及Knoevenagel缩合反应等手段对所合成材料进行了表征。结果表明,采用这3种不同的合成方法均可成功制备出ZIF-8,所合成的ZIF-8的形貌基本一致,但其晶粒大小和酸碱性能有较大区别,同ZIF-8(NH4OH)和ZIF-8(DMF)相比,ZIF-8(MeOH)晶粒分布集中、平均粒径较小且具有较大的外比表面积和较多的酸碱位。不同方法合成的ZIF-8在苯甲醛和丙二腈的Knoevenagel缩合反应中的催化性能有很大差异,ZIF-8(MeOH)催化活性明显高于ZIF-8(DMF)和ZIF-8(NH4OH),其较高的催化活性,同其较大的外比表面积和酸碱性能密切相关。     

离子液体/多壁碳纳米管/壳聚糖修饰电极同时检测多巴胺、抗坏血酸及尿酸的研究

将水溶性离子液体([ BMIM] N(CN)2)、多壁碳纳米管(MWCNTs)和壳聚糖(CS)三者结合,修饰在玻碳电极上制备MWCNTs - IL - CS修饰玻碳电极,并研究了多巴胺(DA)、抗坏血酸(AA)、尿酸(UA)在该修饰电极上的电化学行为.扫描电子显微镜图显示,MWCNTs在IL - CS中能良好分散,并形...     

基于纳米银/多壁碳纳米管修饰电极的电化学法测定磺胺甲唑

以表面处理多壁碳纳米管(MWCNTs)和硝酸银为原料,利用硼氢化钠还原法制备了纳米银/多壁碳纳米管复合材料(AgNPs/MWCNTs),并通过紫外-可见吸收光谱、红外光谱、拉曼光谱和X射线衍射进行表征。采用滴涂法将该纳米复合材料修饰至玻碳电极表面,得到纳米银/多壁碳纳米管修饰电极(AgNPs/MWCNTs/GCE)。以AgNPs/MWCNTs/GCE为工作电极,研究了缓冲溶液、pH值、支持电解质和扫描速度对磺胺甲■唑(SMZ)电化学反应活性的影响。结果表明,与多壁碳纳米管、纳米银单独修饰电极相比,该纳米复合材料修饰电极对SMZ显示了更高的电催化活性。优化条件下,SMZ浓度在3.0×10~(-7)～5.0×10~(-5) mol/L范围内与峰电流呈线性关系,检出限(S/N=3)为6.4×10~(-8) mol/L。该方法操作简单、快速,可用于河水样品中SMZ的检测。