石墨烯-ZnO复合物修饰玻碳电极微分脉冲伏安法同时测定邻苯二酚和对苯二酚

通过壳聚糖（CHIT）成膜, 制备了一种新的石墨烯-ZnO复合物修饰玻碳电极（GR-ZnO/CHIT/GCE）。运用循环伏安法研究了邻苯二酚和对苯二酚在修饰电极上的电化学行为。实验结果表明, 在0.1mol/LB-R(pH4.0)缓冲液中, 修饰电极对邻苯二酚和对苯二酚的电化学氧化还原显示出较高的催化特性。在优化条件下, 利用微分脉冲伏安法测定, 邻苯二酚和对苯二酚的氧化峰电流与浓度在8.0×10^-7～5.0×10^-5mol/L范围内呈良好的线性关系, 检测限均为2.0×10^-7mol/L(S/N=3)。将该方法用于模拟水样中邻苯二酚和对苯二酚的测定, 结果较满意。     

离子液体-石墨烯-二氧化锰复合材料修饰玻碳电极差分脉冲伏安法测定土壤中铅和镉

采用涂滴法将石墨烯(GR)-二氧化锰(MnO₂)分散液滴在玻碳电极(GCE),然后利用循环伏安法将离子液体(OMIMPF₆)聚合制备得OMIMPF₆/GR/MnO₂/GCE复合材料修饰玻碳电极,建立了差分脉冲伏安法测定土壤中铅和镉的方法。实验表明,以4μL 2mg/mL的石墨烯-二氧化锰混合物分散液涂滴,电聚合离子液体30圈所制备的修饰电极,在0.1mol/L的醋酸-醋酸钠缓冲溶液(pH4.5)的支持电解液中,Pb²⁺和Cd²⁺的氧化峰电流值相对较高。Pb²⁺和Cd²⁺的浓度均在5.0×10^-8~1.4×10^-5mol/L范围内呈良好线性关系,Pb²⁺和Cd²⁺检出限分别达到5.0×10^-10mol/L和4.0×10^-9mol/L。对含10μmol/L Pb²⁺和10μmol/L Cd²⁺的标准混合溶液平行测定9次和连续扫描30次,Pb²⁺和Cd²⁺峰电流值的相对标准偏差均分别小于1.3%和4.3%,说明该修饰电极具有良好的重现性、稳定性。采用建立的方法用于土壤中铅和镉的检测,测得结果与原子吸收光谱法(GB/T 17141—1997)基本一致,相对标准偏差(RSD,n=6)均小于5.3%,回收率在97%~105%之间。     

L-天冬氨酸-L-半胱氨酸-石墨烯修饰玻碳电极测定铅的研究

利用 L-半胱氨酸-石墨烯-L-天冬氨酸纳米复合膜构建Pb²⁺的新型电化学传感器实现了环境水样中铅的灵敏测定。首先将石墨烯和L-半胱氨酸通过电聚合制备了L-半胱氨酸-石墨烯修饰玻碳电极,然后利用戊二醛通过共价键合连接上L-天冬氨酸,制备了L-天冬氨酸-L-半胱氨酸-石墨烯修饰玻碳电极。由于L-天冬氨酸的良好选择性以及石墨烯的好导电性能,提高了传感器对Pb²⁺的信号响应和选择性。试验结果表明,测定1×10^-7 mol/L的Pb²⁺,10倍量的Cu²⁺、Ca²⁺、Co²⁺、Cd²⁺、Mn²⁺、Zn²⁺、Ni²⁺、Hg²⁺几乎不干扰测定(峰电流改变小于5%)。在pH4.5的醋酸盐缓冲溶液中,铅离子的浓度与峰电流呈良好的线性关系,线性范围为2.0×10^-9~6.0×10^-6 mol/L,检出限为6.0×10^-10 mol/L (S/N=3)。该修饰电极用于环境水样中铅的测定,测定值与ICP-AES的测定值基本一致。     

碲化镉/石墨烯修饰玻碳电极差分脉冲伏安法测定矿石中痕量铅

准确测定痕量铅,对保护人类健康具有重要意义。采用CdTe量子点和石墨烯制备了CdTe/石墨烯/玻碳(CdTe/GR/GCE)修饰电极,并通过差分脉冲伏安法测定矿石中痕量铅含量。通过循环伏安曲线考察了修饰电极在CdTe溶液中的自组装时间,浸泡时间和富集时间分别为4h、120s;测定时HAc-NaAc缓冲溶液的pH值为5.0;最佳条件下Pb²⁺浓度在1.0×10^-8~1.0×10^-4 mol/L范围内与其峰电流呈良好的线性关系,相关系数为0.9922;检出限为4.0×10^-9 mol/L。利用5个修饰电极按照实验方法对1.0×10^-6 mol/L Pb²⁺溶液检测,结果的相对标准偏差(RSD,n=6)为4.3%和5.5%(3d后);采用实验方法测定矿石中铅,结果的相对标准偏差(RSD,n=10)为2.9%~4.0%,与原子吸收光谱法(AAS)测定结果相吻合。     

锡在壳聚糖-多壁碳纳米管修饰玻碳电极上的电化学行为及其测定

制备了壳聚糖(CTS)-多壁碳纳米管(MWCNT)修饰玻碳(GCE)电极,利用差分脉冲溶出伏安法研究了锡在该电极上的电化学行为,探讨了电极反应机理。在优化测定条件的基础上,提出了一种测定痕量锡的新方法。在1.0 mol/L的盐酸溶液中,于－1 000 mV电位处锡被富集在修饰电极表面,在－1 000～0.00 mV电位范围内,以800 mV/s的扫描速率,锡在－630 mV电位处产生一灵敏的溶出峰,峰电流与锡 的浓度在4.2×10^-8～1.3×10^-5 mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限(S/N=3)为3.1×10^-9 mol/L。方法应用于生铁和合金钢样品中痕量锡的测定,结果与火焰原子吸收光谱法(FAAS)的测定结果基本一致。     

电化学还原石墨烯修饰玻碳电极测定痕量银

在玻碳电极表面,用电化学还原氧化石墨烯,制备了石墨烯修饰玻碳电极。通过优化支持电解质及其pH值、修饰剂用量、富集电位及时间等测定条件,建立了基于该电极测定痕量银的线性扫描阳极溶出伏安分析法。含痕量银溶液在pH 4.0的NaAc-HAc缓冲液中,-0.10 V电位下富集5 min后,于0.32 V处出现一灵敏度高、峰形较好的银阳极溶出峰,溶出峰电流与Ag⁺浓度在1.0×10^-7 ~ 4.0×10^-5 mol/L范围内线性关系良好,检出限为3.0×10^-8 mol/L(S/N=3)。方法用于环境水样中痕量银的测定,平均回收率在95%~107%之间。     

锌(Ⅱ)-2-(5-溴-2-吡啶偶氮)-5-二乙氨基酚-亚硝酸钠三元络合物在碳糊电极上的电化学行为及应用

研究了锌(Ⅱ)-2-(5-溴-2-吡啶偶氮)-5-二乙氨基酚-亚硝酸钠[Zn(Ⅱ)-5-Br-PADAP-NaNO₂]三元络合物在碳糊电极(CPE)上的电化学行为,并建立了测定痕量锌的方波伏安法(SWV)。实验表明:在pH 5.4的六次甲基四胺-盐酸缓冲溶液中,当5-Br-PADAP浓度为3.0×10^-5 mol/L,NaNO₂浓度为5.0×10^-5 mol/L,振幅为0.025 V,频率60 Hz时, 于－0.40 V(vs.SCE)富集45 s后,以100 mV/s的扫速在-0.40～0.60 V 区间内用SWV进行扫描,Zn(Ⅱ)-5-Br-PADAP-NaNO₂络合物在0.292 V(vs.SCE)有一灵敏的吸附氧化峰。锌浓度在5.0×10^-9～5.0×10^-6 mol/L范围内与络合物的峰电流I_p呈现良好的线性关系,线性相关系数为0.998 9,检出限为1.7×10^-9 mol/L。方法用于环境水和管网水中痕量锌含量的测定,测得结果与双硫腙光度法测定值基本一致,相对标准偏差(RSD,n=6)为1.9%~2.5%,回收率在97%~105%之间。     

ZnS/AuNPs/ITO修饰电极电化学发光法测定水中痕量铜

针对常规方法测定痕量铜有操作繁琐、灵敏度低等问题,建立了采用ZnS/AuNPs/氧化铟锡(ITO)玻璃电极电化学发光法测定痕量铜的新方法。在ITO玻璃表面,用电化学沉积法沉积AuNPs和ZnS,制备了ZnS/AuNPs/ITO电极。考察了该修饰电极的光、电化学行为,并对制备条件进行了优化。结果表明,Cu²⁺能够抑制以AuNPs为载体、ZnS为发光物质的修饰电极电化学发光,相对电化学发光值与Cu²⁺浓度的对数值在1×10^-11~5×10^-8 mol/L范围内呈线性关系,检出限为0.52×10^-11 mol/L。方法用于水样中痕量铜的测定,结果的相对标准偏差(RSD,n=6)不大于1.3%,回收率在97%~105%之间;并与电感耦合等离子体质谱法测定结果基本一致。     

聚L-苏氨酸修饰电极方波溶出伏安法测定铅

在pH 3.5的NaAc-HAc缓冲液中,用循环伏安法制备聚L-苏氨酸修饰玻碳电极,探讨了Pb²⁺在修饰电极上的方波阳极溶出伏安特性,建立了方波阳极溶出伏安法测定Pb²⁺的方法。在最佳实验条件下,铅离子浓度在5.00×10^-8～7.50×10^-6 mol/L范围内与峰电流呈良好的线性关系,检出限为5.0×10^-9 mol/L。测定2.50×10^-6 mol/L Pb²⁺,当相对误差在±5%时,至少1 000倍K⁺、Na⁺、SO₄^2-、PO₄^3-、NO₃^-、Cl^-、Ca²⁺、Ba²⁺、Mn²⁺、Mg²⁺、Al³⁺、Zn²⁺、Fe³⁺、Cr³⁺、Co²⁺、Cd²⁺,200倍Cu²⁺不干扰Pb²⁺的测定。按照实验方法测定2个污水样中痕量铅,结果的相对标准偏差(RSD,n=6)分别为1.4%和2.4%,加标回收率分别为99%和103%。     

银纳米粒子-锌(Ⅱ)协同双催化动力学荧光法测定电镀工业废水中痕量锌

在含有十六烷基三甲基溴化胺(CTMAB)的磷酸盐(PBS)缓冲溶液中,Zn²⁺对高碘酸钠氧化荧光桃红的反应具有显著的催化效应,催化的结果是导致其荧光强度显著减弱。据此建立了基于Zn²⁺和银纳米粒子协同双催化效应动力学荧光法测定痕量Zn²⁺的新方法。实验结果表明pH 7.8的磷酸盐缓冲溶液中,当荧光桃红、NaIO₄、银纳米粒子、CTMAB溶液浓度分别为2.0×10^-6 mol/L,5.0×10^-3 g/L,5.0×10^-6 mol/L ,1.5×10^-3 g/L时,Zn²⁺的浓度在5×10^-8 ~ 100×10^-8 g/L范围内与体系的荧光强度改变值呈良好的线性关系,检出限为1.88×10^-8 g/L。应用于电镀工业废水中Zn²⁺的检测,测定值与双硫腙光度法基本一致,相对标准偏差(RSD,n=6)≤2.5%。     

石墨烯-离子液体修饰玻碳电极同时测定矿石中铅和镉

将石墨烯(GR)滴涂在玻碳电极(GCE)上制备GR/GCE电极,采用循环伏安法将离子液体(1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐)聚合在GR/GCE电极表面,制得新型OMIMPF_6/GR/GCE修饰电极。以0.1mol/L HAc-NaAc缓冲溶液(pH 4.5)为支持电解液,利用差分脉冲法研究了Pb~(2+)和Cd~(2+)在OMIMPF_6/GR/GCE电极上的电化学行为。结果表明,Pb~(2+)和Cd~(2+)在修饰电极上有较好的电化学行为,Pb~(2+)和Cd~(2+)的浓度分别在1.0×10~(-8)~4.2×10~(-5)mol/L和1.0×10~(-8)~6.0×10~(-5)mol/L范围内与峰电流呈良好的线性关系;Pb~(2+)和Cd~(2+)的检出限分别为1.0×10~(-9) mol/L和5.0×10~(-8)mol/L。实验方法用于矿石中铅和镉的测定,结果的相对标准偏差(RSD,n=6)为2.9%~4.4%;并与原子吸收光谱法对比,测定结果基本一致。     

用聚苏木精/TiO2-石墨烯复合膜修饰玻碳电极差分脉冲伏安法测定水样中对苯二酚

采用滴涂法和电聚合法制备了聚苏木精/TiO2-石墨烯复合膜修饰玻碳电极。用循环伏安法研究了对苯二酚（HQ)在修饰电极上的电化学行为。实验结果表明,该修饰电极对于HQ的氧化还原具有良好的电催化性能。相对于裸电极和TiO2-石墨烯修饰电极,HQ在聚苏木精/TiO2-石墨烯修饰玻碳电极上的氧化峰电流显著提高。利用差分脉冲伏安法测定,HQ在3.0×10-6~1.0×10-3 mol/L浓度范围内与氧化峰电流呈良好的线性关系,相关系数分别为0.993。信噪比为3时,HQ检出限为1.0×10-7 mol/L。将该方法用于环境水样分析,回收率为96.2% ~ 105.6%。     

谷氨酸-纳米金-石墨烯修饰的离子液体碳糊电极测定水样中铅的研究

制备了谷氨酸-纳米金-石墨烯新型修饰电极, 并用该电极实现了水样中铅的灵敏测定。用电化学方法依次将石墨烯和纳米金电沉积在以N-丁基吡啶六氟磷酸盐为粘合剂和修饰剂的碳糊电极表面, 戊二醛通过共价键合连接谷氨酸, 制备了谷氨酸-纳米金-石墨烯修饰的离子液体碳糊电极。结果表明, 该电极表面存在的石墨烯和纳米金, 极大地提高了电极的电化学性能, 谷氨酸和石墨烯分别具有良好选择性和导电性, 使传感器对Pb²⁺的信号响应和选择性均得到提高。在最佳实验条件下, pH 5.3的醋酸盐缓冲溶液中, 铅离子的浓度在1.0 × 10^-9~ 4.0 × 10^-6 mol/L范围内与峰电流呈良好的线性关系, 检出限为3.0 × 10^-10 mol/L(3σ)。建立的方法应用于工业和生活废水、井水、雨水样品的测定, 测定结果与原子吸收光谱法的测定结果一致, 相对标准偏差在3.0%～3.8%之间。     

石墨烯/纳米氧化铝修饰电极方波阳极溶出伏安法测定土壤中锑

锑是一种有毒且应用广泛的工业添加剂,但锑是可疑致癌物,对人体及环境生物具有毒性作用,因此锑含量的测定是环境评价的必然要求。实验制备了一种石墨烯/纳米氧化铝复合膜修饰电极,探讨了Sb(III)在该修饰电极上的伏安溶出特性,建立了方波溶出伏安法测定Sb(III)的方法。该复合膜呈疏松多孔结构,具有较大的比表面积和良好的导电性,对Sb(III)具有灵敏的电化学响应。在优化的实验条件下,溶出峰电流与Sb(III)浓度在1.0×10^-7~1.0×10^-5 mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为1×10^-7 mol/L。对某工厂周边土壤样品微波消解处理后,采用方波阳极溶出伏安法测定了锑含量,结果的相对标准偏差(RSD,n=6)为3.1%~3.9%;土壤样品中锑的含量在0.901~1.290mg/kg;与原子吸收光谱法的测量结果进行对比,一致性较好。     

纳米TiO_2修饰的涂碳型PVC膜汞离子选择电极的研制与应用

制备了以纳米TiO2为修饰剂的涂碳型PVC膜汞离子选择电极,并用于汞离子的测定。对比裸碳电极、普通涂碳型汞离子选择电极和纳米TiO2修饰的涂碳型PVC膜汞离子选择电极在1.0×10-3 mol/L铁氰化钾溶液中的循环伏安图,发现纳米TiO2修饰的涂碳电极的氧化还原峰电流明显增加,且可逆性良好。对比普通涂碳电极和纳米TiO2修饰涂碳电极的响应曲线,发现纳米TiO2修饰涂碳型汞离子选择电极的Nernst响应范围更广,为1.0×10-2~1.0×10-6 mol/L,级差为30mV/pC。而且,纳米TiO2修饰涂碳型汞离子选择电极比普通涂碳电极的pH值范围更广。此外,与普通电极相比,修饰电极的检测下限更低,为4.5×10-7mol/L。常见的离子如Cu2+、Cd2+、NH4+、Zn2+、Cl-、Ca2+、Fe3+、K+、Na+、I-、Fe2+、Mg2+、Al 3+、SO42-、CH3COO-、NO3-等的选择性系数均小于0.01,在室温下电极的使用寿命约为3个月。电极用于电位分析法测定实际污水样品中汞离子,测定结果与原子吸收光谱法结果相一致,相对标准偏差为1.9%~2.4%。