非共价作用石墨烯-金纳米复合材料修饰电极的制备及检测双酚A的方法研究

基于阳离子-π非共价作用力制备石墨烯-金纳米复合材料(graphene-AuNPs),研究基于该纳米复合材料修饰玻碳电极建立电化学传感定量检测水样中双酚A的方法。采用扫描电镜(SEM),EDS能谱和X-射线衍射(XRD)技术对该复合材料进行表征,同时制备基于纳米材料修饰的玻碳电极(graphene-AuNPs/GCE),研究双酚A在修饰电极表面的电化学行为,并将该传感器应用于实际样品中双酚A含量的检测。结果表明,所制备的复合材料结构稳定,分散无团聚现象,粒子尺寸大小均匀;所修饰的纳米材料电极对双酚A有明显的电催化性能,双酚A在修饰电极上的电流响应是裸玻电极的6.3倍。在优化条件下,双酚A在浓度为5.7~570 ng/m L和570~2280 ng/m L范围内与氧化峰电流呈线性,检测限为1.9 ng/m L(S/N=3)。将该修饰电极应用于水体样品中双酚A的检测,回收率在78.91~115.54%。     

基于ZIF-8/Au@f-CNF增敏型双酚A电化学传感器的构建及性能研究

摘 要：目的 设计制备了金属有机框架ZIF-8掺杂、负载金纳米粒子的碳纳米纤维复合材料（ZIF-8-doped gold nanoparticles-loaded carbon nanofibers, ZIF-8/Au@f-CNF），用于玻碳电极（glassy carbon electrode, GCE)表面功能化修饰，以构建食品中双酚A污染物的增敏型电化学传感，并探索对双酚A的增敏检测机制。方法 将利用室温溶剂法制备的ZIF-8与原位还原法制备的负载金纳米粒子的碳纳米纤维（gold nanoparticles-loaded carbon nanofibers, Au@f-CNF）超声混合，滴注在GCE电极表面，构建ZIF-8/Au@f-CNF电化学传感器。运用X-射线光电子能谱仪（X-ray Photoelectron Spectroscopy, XPS）和透射电子显微镜（transmission electron microscopy, TEM）、循环伏安法（cyclic voltammetry, CV）和电化学阻抗法（electrochemical impedance spectroscopy, EIS）对材料表面形貌和电化学性能进行表征，考察了扫速和pH值等参数对双酚A电化学传感行为的影响。结果 ZIF-8/Au@f-CNF复合材料显示较为均匀的掺杂状态，经ZIF-8/Au@f-CN修饰后的GCE电极（ZIF-8/Au@f-CNF/GCE）电活性面积明显提升，是未经修饰裸GCE面积的1.62倍，对双酚A的氧化峰电流峰值显著提升至原来的2.84倍。结论 将ZIF-8的多孔特性和Au@f-CNF的电催化性能相结合，赋予ZIF-8/Au@f-CNF/GCE对目标物良好的吸附性能和电化学反应活性，基于纳米材料的协同效应可实现对双酚A的增敏传感检测，该研究为新型复合材料的开发及增敏传感器构建提供了研究思路和方法借鉴。     

水凝胶基纳米复合材料在食品有害物电化学检测中的应用研究进展

水凝胶基纳米复合材料具有比表面积大、结构易于功能化、生物相容性好、易被集成到信号转导系统中等优点，是一种良好的电极修饰材料。总结了水凝胶基纳米复合材料几种常用的合成策略，讨论了水凝胶基纳米复合材料修饰电极的制备及其用于电化学检测的传感机制，对水凝胶基纳米复合材料的制备及其在电化学传感器中的应用进行了展望，对推动电化学传感检测技术的发展具有参考意义。     

金属有机框架基电化学传感器在食品安全检测中的应用进展

为保障食品安全与人类健康,实现快速、准确现场检测食品中有害物质是控制食品质量的关键。电化学传感器因其响应速度快、灵敏度高、设备易于小型化等优势在快速检测领域具有一定的优势。但食品中有害物质的痕量检测需要更广检测范围和更低检测限,同时实际样品体系复杂,对传感器的抗干扰性提出更高的要求。金属有机框架(metal-organic framework, MOF)材料因其可调的孔隙结构、大比表面积、易于修饰等优点,能够有效提高传感器的灵敏度和选择性,因此,MOF基电化学传感器被广泛应用于食品中有害物质的检测。本文综述了MOF材料用于构建电化学传感器对食品中危害因素(兽药、农药残留、真菌毒素、重金属、食品添加剂)检测的应用进展,着重阐述了MOF材料在构建电化学传感器中的优势,以及复合材料修饰电极中MOF的作用,同时对MOF材料的不足进行了讨论,为进一步拓展MOF基电化学传感器在食品安全检测中的应用提供新的思路。     

二维纳米材料基电化学传感器在检测谷物及其制品中赭曲霉毒素A的应用进展

赭曲霉毒素A (ochratoxin A, OTA)是一种丝状真菌毒素,具有致畸、致癌、致突变等危害。它容易在谷物中存在,并通过食物链对人体造成危害。因此,开发快速、灵敏的OTA检测技术对于食品安全控制具有重要意义。电化学传感器具有灵敏度高、响应速度快和稳定性好等优点,因此在OTA的检测中得到广泛应用。此外,二维纳米材料具有较大的比表面积、良好的导电性和易于修饰等优点,可用于构建性能优异的电化学传感器。因此,本文综述了石墨烯(graphene, GR)、二硫化钼(molybdenum disulfide, MoS2)、黑磷(black phosphorus,BP)等二维纳米材料的特性、制备方法及其区别,重点阐述了二维纳米材料基电化学传感器在检测谷物及其制品中OTA的优势,以及复合材料中二维纳米材料的作用,为进一步拓展二维纳米材料基电化学传感器在谷物及其制品中OTA检测应用方面提供新思路。     

基于氧化锌@金纳米复合材料/玻碳电极电化学传感器检测双酚A

目的 制备了氧化锌@金纳米复合材料/玻碳电极(Zinc oxide@Gold nanocomposites/Glassy carbon electrode,ZnO@Au/GCE)传感器,对双酚A进行检测分析。方法 合成了氧化锌纳米花(Zinc oxide nano flower,ZnO)并在ZnO上面生长纳米金(Gold Nanocomposites,Au)制备了新型的ZnO@Au纳米复合材料。以ZnO@Au为修饰材料,采用玻碳电极(Glassy carbon electrode,GCE)构建了ZnO@Au/GCE)传感器。通过对缓冲液、ZnO@Au的优化,确定ZnO@Au/GCE的最佳工作条件,对双酚A进行检测分析。结果 ZnO@Au不仅导电性、稳定性好而且具有良好的催化性,可有效提高ZnO@Au/GCE的灵敏度。双酚A浓度与氧化峰电流分别在0.05~1.0 μmol/L和1.0~240 μmol/L范围内呈线性关系,检出限(S/N=3)为0.021 μmol/L,加标检测结果与高效液相色谱法一致,且该传感器重复性、稳定性和选择性较好对常见干扰物有良好的抗干扰能力。结论 ZnO@Au/GCE操作简便、快捷且准确度高可用于双酚A的快速定量分析。     

基于Pd/MWCNTs/玻碳电极的电化学传感器检测水样中的羟胺

目的 采用Pd/MWCNTs纳米复合材料修饰玻碳电极构建电化学传感器,检测养殖水样及水产饲料中羟胺（NH2OH）的含量。方法 采用乙二醇还原法制备Pd纳米颗粒负载于碳纳米管上制备Pd/MWCNTs纳米材料,运用XRD(X-ray diffraction)和TEM (transmission electron microscopy) 手段对材料进行表征,构建基于Pd/MWCNTs/GCE的电化学传感器检测羟胺。 结果 在优化的工作条件下,Pd/MWCNTs纳米复合材料修饰电极检测羟胺线性检测范围2.0 μmol/L-1.4 mmol/L,检测下限达0.60 μmmol/L (S/N = 3),灵敏度为61.48 μA/mmol/L,是MWCNTs修饰电极检测灵敏度的10倍左右。结论 复合材料制备的传感器检测羟胺具有灵敏度高、线性范围宽、检测下限低的特点,可用于抗氧化剂羟胺的检测。     

纳米基电化学传感器在兽药残留检测中的应用

随着生活质量的不断提升, 人们对于畜类食品的安全问题越来越重视。畜类产品中过量的兽药残留会对人体产生危害, 在食品中检测技术的研究进展成为人们关注的焦点。电化学检测技术具有灵敏度高、检测限低、简单经济、检测时间短等优点, 纳米基作为一种修饰材料, 可以为电化学检测提供更多的结合位点, 获得更灵敏的电流响应信号和更高的检测效率。因为纳米材料良好的催化和导电性能以及对待测物质的良好亲和性被广泛应用在兽药残留的检测中。本文综述了兽药的种类、使用的相关规定, 以及添加使用兽药的危害。重点介绍了碳、金属粒子和量子点3种纳米材料所修饰的电化学传感器在食品中兽药残留检测中的应用现状, 最后讨论了电化学传感器在兽药残留检测方面的发展前景。     

石墨烯复合材料在电化学检测食品中亚硝酸盐的研究进展

亚硝酸盐是一种常见的食品添加剂,过量的亚硝酸盐可与人体内的氨基化合物反应形成强致癌物亚硝胺化合物,因此对亚硝酸盐的检测极其必要。与其他传统检测方法相比,电化学法具有仪器简单、操作方便、分析快速和灵敏度高等优点。石墨烯具有电化学窗口宽、电化学稳定性好、电催化活性高和电子转移速率快等电化学特性,故石墨烯及其复合材料是用于检测亚硝酸盐电化学传感器的理想电极修饰材料。石墨烯与其他功能材料复合能进一步改善其可分散与可加工性能,提高修饰电极的电催化活性和检测选择性。本文综述了纳米金属粒子/石墨烯、金属复合物/石墨烯、纳米金属氧化物粒子/石墨烯、高分子纳米材料/石墨烯、非金属纳米材料/石墨烯等复合石墨烯材料修饰电极在电化学法检测亚硝酸盐方面的研究进展,并重点阐述了相关设计思路与电极反应机理,深入分析比较了不同复合材料修饰电化学传感器的检测效果,从而说明采用基于石墨烯复合材料修饰电极电化学检测亚硝酸盐更具优势。最后讨论了石墨烯复合材料修饰电极的不足,展望了其在食品中亚硝酸盐检测的应用前景和未来发展方向。     

食品及其包装材料中双酚A的检测研究进展

双酚A(BPA)是世界上使用最广泛的一类有机化工原料之一,人们几乎每天都在接触和使用该化合物及其制品。由于其具有类雌激素特性,引起人们对其影响身体健康可能性的关注,特别是食品及食品包装材料中双酚A的危害成为争论的焦点。本文综述了双酚A的残留现状,以及食品及其包装材料中双酚A检测方法的研究进展,着重介绍了液相色谱法、气相色谱法、免疫分析法、光谱分析法、电化学分析法、传感器法等检测方法的应用情况,并对检测方法的发展进行了展望。     

基于石墨烯及其衍生物的电化学传感器在食品检测中的研究进展

电化学传感器具有成本低、灵敏度高、选择性好、效率高等优势,已被广泛应用于食品分析检测领域,石墨烯比表面积大、电化学窗口宽、电子迁移速率快,已成为构建电化学传感器的理想材料。本文检索了近3年WebofScience英文数据库和中国知网中文数据库发表的有关石墨烯电化学传感器在食品检测中的研究,综述了石墨烯及其衍生物材料的特性和制备方法,分类介绍基于石墨烯材料构建电化学传感器在食品分析检测中的研究进展,在此基础上分别从优化掺杂材料、研究电极材料与被测物作用机制、设计制造电极材料等方面对石墨烯电化学传感器在食品分析检测领域的未来应用进行展望,为石墨烯电化学传感器在食品检测领域中的发展提供参考。     

纳米材料电化学传感器在食品安全检测中的应用

电化学传感器的发展已超过半个世纪, 纳米材料作为20世纪最伟大的发现之一, 目前已广泛应用于传感器领域。纳米材料电化学传感器具有灵敏度高、选择性好、操作简便、成本低等诸多优点,在分析领域有着广泛的应用。纳米材料电化学传感器在食品安全检测领域的应用研究正在蓬勃开展。本文综述了纳米材料电化学传感器在食品安全检测中的应用, 包括对化学残留和细菌的检测。     

基于二维材料的亲和型电化学传感器在食品安全分析中的应用

摘 要: 食品安全关系“国计民生”。快速、灵敏、特异性的食品安全分析是食品领域的研究热点。亲和型电化学传感器结合了亲和受体的特异性识别性能和电化学换能器的高检测灵敏度、短响应时间以及易于小型化等优势, 在食品安全分析中有良好的应用前景。近年来, 二维材料的开发与应用为电化学传感器的构建带来了新机遇。二维材料具有较大的比表面积, 其独特的电学、物理、化学特性, 为电化学信号放大和传感策略的设计提供了更多可能。本文综述了基于二维材料的亲和型电化学传感器在食品安全分析中应用的最新进展, 总结了常见的二维材料及其制备方法、二维材料在电化学传感器制备中的应用及基于二维材料的亲和型电化学传感器在食品安全危害因子检测中的应用, 讨论了电化学传感器在食品安全分析中存在的挑战及未来发展趋势。 关键词: 食品安全分析; 电化学传感器; 二维材料; 食品安全危害因子; 亲和检测     

电化学传感器在食品检测中的应用

电化学传感器由于其精度高,成本低,检测时间短,灵敏度高等优势在食品安全检测方面具有广阔的应用前景。本文对于电化学传感器在食品中抗生素残留、添加色素、食品添加剂等检测方面的应用进行了综述,对电化学传感器在食品安全检测方面的优势以及仍存在的不足进行了分析,并对其发展前景做出展望。     

食品中喹诺酮类抗生素的光学和电化学传感器检测方法研究进展

食品中喹诺酮类抗生素的残留危害食品安全,已经引起广泛关注。基于纳米材料制备的传感器具有实时分析、低检测限和分析所需的样品量小等多种优势,是目前喹诺酮类抗生素的现场检测技术研究的热点。本文介绍了荧光、比色、表面增强拉曼散射(SERS)、免疫层析(ICA)等光学传感器和基于不同纳米材料的电化学传感器在喹诺酮类抗生素检测中的应用,比较和分析了不同类型传感器的特点。并对量子点、上转换纳米粒子等纳米材料在光学传感器中的应用,以及碳纳米材料、金属纳米材料和氧化还原介质等在电化学传感器中的应用进行了综述并提出了展望,以期为食品中抗生素的检测和传感器的发展提供新的思路。     

导电聚合物基电化学传感器在食品安全分析中的应用

食品安全危害因子具有痕量、毒性高等特点,故高灵敏的检测方法对于食品安全具有重要意义。导电聚合物是电化学传感器重要的增敏材料之一,导电聚合物基电化学传感器集合了电化学传感器易于小型化、分析速度快以及导电聚合物的优异导电性等理化性能,在痕量食品安全分析方面具有独特优势。本文介绍了导电聚合物的分类、合成方法,综述了导电聚合物基电化学传感器用于食品安全分析的最新进展,并对导电聚合物基电化学传感器用于食品安全分析面临的挑战及发展前景进行了展望。     

基于石墨烯的电化学传感器在食品安全检测中的应用

作为碳家族的新成员,石墨烯自从其发现就吸引了科研工作者的关注。石墨烯的广泛应用得益于其独特的物理化学性能。电化学传感器作为一种新的检测工具,具有制备简单、响应速度快、灵敏度高及成本低等优点,广泛应用于食品安全领域。本文介绍了石墨烯的特性和合成方法,并分四类介绍了基于石墨烯材料的电化学传感器在食品安全检测方面的应用,对石墨烯在电化学传感器领域的发展方向和应用前景进行了展望。