Hf-ZnO酪氨酸酶生物传感器检测邻苯二酚

以四氯化铪(HfCl4)和硝酸锌为原料，通过水热法制得Hf掺杂氧化锌纳米材料(Hf-ZnO)，并将Hf-ZnO、酪氨酸酶(Tyr)和壳聚糖(CS)修饰在玻碳电极(GCE)上,制得Tyr/Hf-ZnO/CS/GCE生物电极。利用FESEM、DLS、XRD和XPS对Hf-ZnO的结构和性能进行表征。采用循环伏安伏安法(CV)和计时电流法(IT)对Tyr/Hf-ZnO/CS/GCE电极进行电化学测试。结果表明，Tyr/Hf-ZnO/CS/GCE电极在pH 5和-50 mV的低电势下对邻苯二酚有最佳检测能力，对邻苯二酚检测的线性范围是0.5~47 μmol/L，灵敏度为195 μA/(mmol/L)，检测限是0.1215 μmol/L(S/N=3)。此外，该生物电极的稳定性和重复性好，可有效避免尿素、多巴胺、抗坏血酸等与邻苯二酚电活性相近物质的干扰。     

静电纺丝法制备ZnO构建酪氨酸酶生物传感器检测邻苯二酚

电化学生物传感器在环境监测、生物与食品分析等领域应用广泛。本文采用静电纺丝法制备了氧化锌微纳米纤维材料，并负载酪氨酸酶（Tyr）构建了检测邻苯二酚的生物传感电极。利用X射线粉末衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）表征了氧化锌微纳米纤维的形貌结构，采用循环伏安法（CV）和计时电流法（IT）优化了检测邻苯二酚的工作条件。结果表明，制备的Tyr/ZnO/CS/GCE生物传感电极具有良好的电化学性能，在反应过程中为扩散控制，对邻苯二酚的检测在5～50μmol/L的浓度范围内具有较好的线性关系，最低检测限为1.9041μmol/L，灵敏度为376.31μA/(mmol·L·cm²)，氧化锌的加入可增强酪氨酸酶的稳定性，在尿素、多巴胺和葡萄糖3种电化学活性相近物质存在的情况下仍对邻苯二酚的检测有较好的选择性，且具有良好的循环稳定性。     

自组装纳/微分级结构CoNi前驱体多孔微球对氢醌的选择性检测

开发了一种基于玻碳电极(GCE)表面修饰钴镍前驱体多孔微球(CoNiP/GCE)的电化学传感器,用于选择性测定氢醌。通过SEM、XRD和BET等多种手段对CoNi前驱体进行了表征。运用循环伏安法和示差脉冲伏安法研究氢醌在CoNiP/GCE表面的电化学性能。结果表明:CoNiP/GCE对氢醌有良好的电催化氧化性能。在0.5～5.0 mmol/L检测范围内,DPV峰电流与不同浓度氢醌展现了较好的线性关系,R~2=0.996 8,检测限为3.5μmol/L。此外,修饰电极能够在强干扰物质多巴胺的存在下实现对氢醌的特异性检测,检测范围是0.2～1.8 mmol/L,检测限为2.29μmol/L,R~2=0.992 8。CoNiP/GCE具有良好的选择性和抗干扰能力,适合进一步开发用于生物样品中氢醌检测的传感器。     

微球状Co_3O_4修饰电极检测邻苯二酚

采用水热法在400℃的条件下煅烧并形成Co_3O_4微球,通过XRD粉末衍射、SEM等对Co_3O_4结构及形貌进行表征,并用循环伏安法(Cyclic Voltammetry,CV)和电化学阻抗谱法(Electrochemical Impedance Spectroscopy,EIS)对Co_3O_4的电化学性能进行表征。利用Co_3O_4修饰玻碳电极(Co_3O_4/GCE)并通过方波伏安法(Square wave voltammetry,SWV)检测邻苯二酚,在3.3~33μmol/L的浓度范围内,邻苯二酚浓度和峰电流值呈线性关系,回归方程的相关系数为0.995,检测限(LOD)为0.42μmol/L(3σ法),灵敏度为0.029μA·(μmol/L)-1。同时进行了电极的稳定性实验,经10次循环,其峰电流的相对标准偏差(RSD)为0.25%。还对实际水样进行加标回收实验,该电极对实际水样的检测呈现出良好的性能。     

基于石墨烯传感器检测塑料袋中双酚A的研究

本文制备了电还原石墨烯(GR)修饰玻碳电极(r GR/GCE),并用铁氰化钾探针对r GR/GCE的导电性进行了表征,结果良好。将r GR/GCE用于双酚A(BPA)的电化学检测,结果表明r GR/GCE对BPA具有优异的催化性能,获得了检测BPA的工作曲线,检测范围为0.06～20μmol/L,检测限为0.015μmol/L (3σ)。在实际样品的检测中,r GR/GCE对塑料袋中BPA的检测令人满意。     

多孔碳传感器的制备及对大气羟基自由基测定的研究

选择4-羟基苯甲酸(4-HBA)和3,4-二羟基苯甲酸(3,4-DHBA)作为捕集剂和探针分子,采用化学活化法制备了玉米秸秆基生物多孔碳(PBC),并以此构建了多孔碳修饰电极(PBC/GCE),对修饰材料进行了表征,优化了富集时间、富集电位、缓冲溶液的pH等电化学条件。在最佳条件下,探针分子3,4-DHBA在50～850μmol/L浓度范围内显示出良好的线性关系,检测限为21.25μmol/L(S/N=3)。经验证,该方法成功应用于外场环境中OH·的检测。     

纳米银石墨烯多壁碳纳米管复合修饰电极检测双酚A

利用浸渍法和电化学还原法制备了纳米银石墨烯多壁碳纳米管复合修饰电极(Ag NPs/GR/MWCNTs/GCE),采用循环伏安法(CV)表征了复合电极的电化学性能,研究了双酚A(BPA)在Ag NPs/GR/MWCNTs/GCE上的电化学行为,并在此基础上使用差分脉冲伏安法(DPV)探讨了Ag NPs/GR/MWCNTs/GCE检测BPA的可行性。结果表明,在8.0×10~(-6)～1.0×10~(-4)mol/L范围内,BPA的电化学检测峰电流值与其浓度呈明显的线性关系,线性方程为I_p=1.076 1C-5.153 6,相关系数r=0.999 4。研究表明,Ag NPs/GR/MWCNTs/GCE可用于BPA的电化学检测。     

纳米金修饰玻碳电极对双酚A的测定

将玻碳电极(GCE)浸入氯金酸溶液中,采用循环伏安法在GCE表面进行沉积,得到金纳米粒子修饰GCE(Au/GCE)。Au/GCE在铁氰化钾溶液的表征中展现了较高导电性。将Au/GCE应用于双酚A(BPA)的电化学检测,获得了BPA在0. 1～30μmol/L范围内的工作曲线,检出限为0. 028μmol/L (3σ)。考察了干扰物质对Au/GCE检测BPA的影响,相对标准偏差小于5. 0%。     

基于电沉积金修饰电极的新型无酶葡萄糖传感器研究

通过恒电流电沉积得到了金修饰的玻碳电极(Au/GCE)。采用循环伏安法和计时-电流法考察了此电极对葡萄糖的催化性能。在最佳实验条件下,Au/GCE电极对葡萄糖响应的线性范围为0.001~1.93 mmol/L,检测限可达0.5μmol/L(S/N=3),并且具有较好的抗干扰性。     

基于三维氮掺杂石墨烯气凝胶的修饰电极电化学检测苏丹Ⅰ

以三聚氰胺为氮源,氧化石墨烯为碳源,通过一步水热合成法,制备了三维氮掺杂石墨烯气凝胶(NGA),用NGA修饰电极构建电化学传感器,用于苏丹Ⅰ的电化学检测。结果表明,相比于裸玻碳电极(GCE),NGA/GCE对苏丹Ⅰ产生了更强的氧化峰电流,这表明NGA对苏丹Ⅰ具有良好的催化氧化作用。采用差分脉冲伏安法,利用NGA电极对苏丹Ⅰ的浓度进行了检测,线性范围为1 nmol/L～20μmol/L,检出限为0.3 nmol/L(S/N=3),回收率97.8%～101.5%。该传感器具有优异的重现性和选择性。     

基于三维氮掺杂石墨烯气凝胶的修饰电极电化学检测苏丹Ⅰ

以三聚氰胺为氮源,氧化石墨烯为碳源,通过一步水热合成法,制备了三维氮掺杂石墨烯气凝胶(NGA),用NGA修饰电极构建电化学传感器,用于苏丹Ⅰ的电化学检测。结果表明,相比于裸玻碳电极(GCE),NGA/GCE对苏丹Ⅰ产生了更强的氧化峰电流,这表明NGA对苏丹Ⅰ具有良好的催化氧化作用。采用差分脉冲伏安法,利用NGA电极对苏丹Ⅰ的浓度进行了检测,线性范围为1 nmol/L～20μmol/L,检出限为0.3 nmol/L(S/N=3),回收率97.8%～101.5%。该传感器具有优异的重现性和选择性。     

废弃花生壳活化热解炭用于检测芦丁的电化学传感

以废弃的花生壳为原料，NaCl为活化剂，通过简易的熔融盐一步热解法制得花生壳活化热解炭(PHAPC)。通过SEM、TEM、XRD、XPS、BET、EIS和CV对材料的结构、形貌和电化学性能进行表征和测试。与未经熔融盐活化的花生壳热解炭(PHPC)相比，PHAPC具有更丰富的孔道结构和更大的比表面积，同时表现出更优异的的导电性与电化学性能。将PHAPC或者PHPC修饰在玻碳电极(GCE)表面，然后采用DPV考察了芦丁在这些电极(PHAPC/GCE or PHPC/GCE)的电化学行为。结果表明，PHAPC/GCE对芦丁的电化学活性高于PHPC/GCE。当芦丁的浓度在0.05~10.00 μmol/L范围内时，基于PHAPC/GCE构建的传感器的响应电流值与其浓度呈现良好的线性关系，检出限(S/N=3)为0.05 μmol/L，灵敏度为83.61 μA?(μmol/L)-1?cm?2。此外，该传感器具有良好的重复性，其相对标准偏差值(RSD)为3.06%。采用标准加入法对芦丁片中芦丁进行检测，回收率为96.0％~101.5％。     

基于镍/谷氨酸修饰电极的葡萄糖传感

本文通过电化学沉积的方法的得到了镍/聚谷氨酸修饰电极(Ni/PGA/GCE电极)。通过循环伏安法和计时-电流法研究了Ni/PGA/GCE电极对葡萄糖的电化学催化性能。在最佳实验条件下,该电极对葡萄糖的响应范围是0.001～1.000 mmol/L,检出限为0.25μmol/L。     

柚皮热解炭应用于对\邻苯二酚电化学传感器

分别以氨水、NaOH和KOH为活化剂对柚皮进行活化,然后通过一步热解法制备了生物炭材料.与其他活化剂处理得到的生物炭相比,经KOH活化处理后制得的生物炭孔道分布最为丰富,同时表现出最大的比表面积.通过滴涂法将该类生物炭分别修饰在玻碳电极表面,在磷酸盐缓冲液(PBS,pH=7.0)中用微分脉冲伏安法(DPV)考察了对苯二酚(HQ)和邻苯二酚(CA)在不同电极上的电化学行为.结果表明,经KOH活化后制得的生物炭修饰电极对HQ和CA同时检测效果最佳.在最优条件下和0.5～100μmol/L浓度范围内时,HQ和CA对该传感器的响应电流随浓度线性增大,检出限分别低至0.023和0.040μmol/L.同时,该传感器具有良好的稳定性并可应用于HQ和CA的实际样品检测.     

肌醇六磷酸钙膜固定辣根过氧化酶制备过氧化氢生物传感器

利用肌醇六磷酸钙(Ca-IP6)的磷酸酯键及Ca2+对HRP具有静电吸引和螯合作用,将其自组装于玻碳电极(GCE)表面,制备Nafion/HRP/Ca-IP6/GCE生物传感器。用紫外-可见吸收光谱、电化学阻抗光谱和循环伏安法对Nafion/HRP/Ca-IP6/GCE膜进行了表征。实验结果表明,吸附了HRP仍然能够保持原有的生物活性,实现了辣根过氧化物酶在电极表面的直接电子转移。该修饰电极对过氧化氢有很好的电催化活性,线性范围为2.67×10-7~1.067×10-6mol/L,最低检测限为1.3×10-7mol/L(信噪比S/N=3),米氏常数为0.259 mmol/L。该生物传感器拥有较低的检测限,较高的电催化效率和较好的稳定性及重现性。     

基于离子液体电化学传感器的制备及对多巴胺的检测

本文将离子液体(IL)1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐滴涂在玻碳电极(GCE)表面进行修饰,制备了离子液体修饰玻碳电极(IL-GCE)。并用循环伏安法对IL-GCE进行了表征,表明IL/GCE具有良好的导电性能。研究了多巴胺在IL/GCE上的电化学行为,采用示差脉冲法获得了DA在0.1～600.0μmol/L范围内的工作曲线,检测限为0.031μmol/L (3σ)。考察了常见干扰物质对DA检测的影响,相对标准偏差小于4.9%。将IL/GCE进一步用于人尿的检测,结果令人满意。     

螺旋霉素的电化学检测研究

通过恒电位还原氧化石墨烯的方法制备电化学还原氧化石墨烯修饰电极(rGO/GCE),再结合浸渍法制备出电化学还原氧化石墨烯纳米银复合修饰电极(rGO-AgNPs/GCE)。考察了螺旋霉素(SPY)在rGO-AgNPs/GCE上的电化学响应情况，并对修饰量、电还原时间、浸渍时间、支持电解质种类及酸碱度等实验条件进行优化。结果显示，在2.0×10^-6～1.0×10^-4 mol/L浓度范围内，SPY氧化峰电流与其浓度呈显著的线性关系，线性方程为I_p=0.528 5c+26.085,r=0.997 3,检测下限为4.0×10^-7 mol/L。稳定性、可重复性和回收率实验取得令人满意的结果。     

MOF材料-乙炔黑复合修饰玻碳电极的制备及洛美沙星的检测应用

将乙炔黑分散黏附在MOF材料Zn-BTC的金属骨架上，而后将MOF’s-AB滴涂在玻碳电极上制成复合修饰玻碳电极(MOF’s-AB/GCE)。采用电化学阻抗、扫描电镜(SEM)对其进行表征，发现AB颗粒黏附在金属孔道中，使得复合修饰电极R_ct值为24Ω,具有极强的导电能力。对洛美沙星(LMF)进行了电化学行为研究，与GCE相比，电催化氧化明显增强，其氧化峰电流增加6.4倍。采用计时库仑法(CC)得到有效电极面积为达到0.055 cm²,相比GCE具有更大的有效电极面积；采用方波冲伏安法(SWV)测得到LMF响应电流与浓度在4.0～700μmol/L成线性，检出限(LOD, S/N=3)为0.63μmol/L,同时应用于LMF滴眼液的检测，RSD在1.5%～3.4%之间，回收率达97.50%～101.0%。     

一步热解法制备多孔碳-纳米金电极用于检测酚类

以氯金酸处理过的铁基金属有机框架(Metal Organic Frameworks, MOFs-Fe)材料为模板,通过一步热解法制备了基于MOFs-Fe的热解多孔碳负载金纳米材料(MOFs-FePorousCarbon/AuNanopowders,MFPC/Au-NPs)。通过扫描电子显微镜(SEM)及X射线粉末衍射(XRD)表征了样品的形貌及相纯度,用X射线光电子能谱(XPS)、全自动比表面和孔径分析仪对复合材料所含元素、比表面积及孔径分布进行了测试。通过滴涂法制备了修饰电极(MFPC/Au-NPs/GCE),用循环伏安法(CV)、差分脉冲伏安法(DPV)和交流阻抗法(EIS)测试了邻苯二酚(CA)及对苯二酚(HQ)在此电极上的电化学行为。在pH=7.4条件下,HQ和CA的氧化峰电流在浓度为0.4～20μmol/L时与浓度呈线性关系,检出限分别为0.039和0.040μmol/L。     

亚硝酸盐在石墨烯/壳聚糖修饰电极上的电化学行为及测定

本实验采用滴涂法制备了石墨烯(GR)-壳聚糖(CS)修饰的玻碳电极(GCE)。用循环伏安法和时间电流曲线研究了NO_2~-在石墨烯-壳聚糖修饰的玻碳电极上的电化学行为。结果表明,此修饰电极对NO_2~-有较好的电催化活性,在最佳实验条件下,NO_2~-在该修饰电极上的线性范围为0.16~3200μmol/L,检出限(S/N=3)为0.16μmol/L。石墨烯-壳聚糖修饰的玻碳电极具有很好的稳定性、重现性和灵敏度。此电极用于实际水样的NO_2~-的含量测定,回收率为97.2%~102.6%,结果令人满意。