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。     

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(glassy carbon electrode,GCE)构建电化学传感器,检测水样中羟胺(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X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)和透射电子...     

沙丁胺醇分子印迹电化学传感器的制备及应用

分子印迹膜作为一种人工抗体可以特异性的识别目标物从而提高传感器的选择性。在本文中,选用简便的电化学聚合法制备沙丁胺醇（sal）的分子印迹膜,构建一种灵敏度高、选择性好的电化学传感器。该实验首先通过恒电位沉积法（﹣0.2V）将纳米金粒子原位沉积到玻碳电极表面（制得AuNPs/GCE）,接下来,利用循环伏安法（CV）将功能单体邻苯二胺与sal电聚合在AuNPs/GCE表面,制备分子印迹聚合物膜。随后,使用0.5 M H2SO4洗脱分析印迹膜10 min后,得到沙丁胺醇分子印迹电化学传感器（Sal-MIP/AuNPs/GCE）。结果表明,该传感器对sal的响应范围为1×10-11~1×10-6mol/L,检出限为1×10-11 mol/L。其线性方程为△IP(μA)=34.079+2.9048lgc(mol/L),相关系数（R2）为0.9911,且具有较好的选择性。将此传感器应用于新鲜猪肉中sal的快速检测,采用加标回收法验证传感器的性能,发现该方法的回收率为94.41%~107.03%,相对标准偏差（RSD）为2.1~3.5%,有较好的应用价值。     

基于混合气凝胶负载银纳米粒子构建电化学传感器用于食品过氧化氢的测定

以聚多巴胺为“胶联剂”将羧基碳纳米管和被透析的氧化石墨烯通过氨基、羧基等基团键合形成3 维分层多孔结构的混合气凝胶,并以混合气凝胶为基底原位负载银纳米粒子,建立一种有效检测食品中过氧化氢的电化学方法。最佳条件为pH 7.4、工作偏压－0.4 V、电极修饰液体积5 μL,以AgNPs-MAs修饰电极为工作电极对过氧化氢的响应电流是裸玻碳电极的24.5 倍。采用计时电流法快速、灵敏检测过氧化氢,其峰电流与浓度呈良好线性关系,其线性方程为I＝0.32c＋1.66（相关系数0.999 3）,检出限0.02 μmol/L（信噪比3）。此外,该传感器具有较高的准确性、稳定性和抗干扰性,能实现重复利用。该传感器应用于牛奶中过氧化氢的测定,回收率为98.1%～98.8%,相对标准偏差为0.58%～2.28%,有望应用于食品中过氧化氢的快速、痕量检测。     

基于Au@ZIF-67/rGO纳米复合材料构建的电化学传感器在抗坏血酸检测中的应用

先以氧化石墨烯(GO)、六水氯化钴(Ⅱ)、2-甲基咪唑为原料,在室温磁力搅拌条件下合成ZIF-67/GO纳米复合材料。再以氯金酸(HAuCl4)为原料,L-抗坏血酸(AA)为还原剂,在常温磁力搅拌条件下将Au还原到ZIF-67/GO表面,GO同时被还原为还原氧化石墨烯(rGO),从而制备Au@ZIF-67/rGO纳米复合材料。采用傅里叶变换红外光谱法(FT-IR)、场发射扫描电镜(FESEM)和X射线能谱仪(EDS)等技术对合成的材料进行表征。利用Au@ZIF-67/rGO纳米复合材料修饰玻碳电极(GCE)构建AA电化学传感器。采用循环伏安(CV)法研究了AA在Au@ZIF-67/rGO纳米复合材料修饰玻碳电极上的电化学行为。采用电流-时间(i-t)曲线法研究了检测电位、催化剂用量、pH对催化电流的影响,并确定检测AA的优化实验条件。在优化实验条件下,确定检测AA的线性范围为0.07634~7.14300 mmol/L,检测限(S/N=3)为0.03021 mmol/L。实验结果表明:Au@ZIF-67/rGO纳米复合材料对AA的氧化具有较高的电催化活性。该传感器为医学、食品、电镀、印染等领域AA的检测方法提供依据。     

基于Ag@Cu-MOF/GCE传感器检测VC的研究

合成制备具有多变体结构的银@铜有机骨架纳米复合材料(Silver@copper organic skeleton nanocomposites,Ag@Cu-MOF)并用玻碳电极(Glassy carbon electrode,GCE)构建Ag@Cu-MOF/GCE以对VC进行快速检测分析。通过对Ag@Cu-MOF和磷酸盐缓冲溶液(Phosphate buffer solution,PBS)的优化确定Ag@Cu-MOF/GCE的最佳工作条件。结果显示Ag@Cu-MOF具有良好的导电性和电催化作用,可有效提高Ag@Cu-MOF/GCE的灵敏度。VC浓度与其对应的氧化峰电流在0.5～1500μmol/L呈线性关系,R²=0.9987,检出限(S/N=3)为0.1942μmol/L,明显优于其它传感器,且Ag@Cu-MOF/GCE对常见共存物葡萄糖、蔗糖、果糖、Ca²⁺、Mg²⁺、Zn²⁺、Fe³⁺以及多巴胺等有很好的抗干扰能力,加标回收率在96.12%～98.25%之间,可信度较高。...     

基于纳米复合材料的电化学传感器检测水中的Cd(Ⅱ)

目的：重金属具有高毒性、不易降解等危险,因此需建立准确、灵敏的相关检测手段。方法：通过绿色化学原位还原法合成GO/BiNPs材料,在此基础上采用柠檬酸还原法合成AuNPs,即为GO/BiNPs/AuNPs纳米复合材料。结果：在最优条件下,采用SWV方波伏安法对不同浓度的Cd(Ⅱ)进行检测,结果表明该传感器在5 nmol/L～1 μmol/L,线性关系良好,检测限为2.30 nmol/L。结论：该修饰电极在Cd(Ⅱ)检测的应用中具有一定的抗干扰性、良好的重现性,同时具有实际应用能力。     

纳米材料ZIF-8@TOCN的制备及对罗丹明B的吸附

以微晶纤维素、六水合硝酸锌和2-甲基咪唑为原料,通过水热法成功合成ZIF-8@TOCN纳米复合材料,同时利用多种仪器对其形貌、官能团和所含元素进行分析。探究不同吸附剂用量、染料质量浓度、pH和温度等条件下,ZIF-8@TOCN对罗丹明B的吸附效果,通过吸附/解吸实验评价其回用性能。结果表明：在温度为40℃,染料溶液pH为中性的50 mg/L罗丹明B溶液中,ZIF-8@TOCN用量为20 mg时,对RhB吸附率可达91.50%,ZIF-8@TOCN在连续的吸附/解吸实验中表现出良好的再生循环能力。     

孔雀石绿分子印迹电化学传感器的制备与应用

目的 本文构建了一种分子印迹电化学传感器用于孔雀石绿的快速测定。方法 首先采用一步合成法制备纳米复合材料PMo12-PDA/RGO,并对其进行了红外光谱和扫描电子显微镜表征。然后,以邻苯二胺（OPD）为功能单体,孔雀石绿（MG）为模板分子,采用电聚合方法在PMo12-PDA/RGO修饰的电极表面制备印迹膜,采用循环伏安法进行洗脱,从而制备得到传感器。对纳米材料的滴涂量、印迹圈数、洗脱剂类型、孵育时间和缓冲液pH进行优化。结果 在最优实验条件下,孔雀石绿溶液的浓度在0.10~15.0 nmol/L范围内与电流的变化值呈良好的线性关系,线性方程为ΔI=0.5647x+4.0024,R2=0.9916,该方法的检出限为5.47×10-11 mol/L（S/N=3）。结论 该传感器可用于养殖水样中痕量孔雀石绿的检测,加标回收率为95.74~113.21%。     

石墨烯基/金纳米复合材料制备及应用述评

综观国内外对石墨烯基/金纳米复合材料的研究,其制备方法主要分为液相法和固相法,其中,液相化学还原法以其简单、高效而多为研究者所采用.在生物传感器应用方面,石墨烯基/金纳米复合材料用于检测重金属离子和目标蛋白质等.如何大规模制备结构、厚度和尺寸可控的高质量石墨烯,有效地控制纳米粒子尺寸从而提高纳米粒子在石墨烯片上分散均匀性,以及拓展石墨烯基/金纳米复合材料用于生物传感器的应用领域是亟待解决的问题.     

绿原酸及其提取纯化和应用前景

绿原酸是一种重要的生物活性物质,是许多植物、果汁和中药材的主要有效成分之一。该文对绿原酸的分布、性质、结构、生物活性、提取纯化工艺和应用前景进行综述。     

仿生皮肤电化学传感器的构建及其对鸡蛋过敏原卵清蛋白的检测

为模拟食物过敏原刺激皮肤后的真实反应,参考人体皮肤的层次结构,利用成纤维细胞和肥大细胞联合打印具有表皮层和皮下组织层的仿生皮肤微组织,结合聚吡咯修饰、电化学快检技术构建仿生皮肤电化学传感器。结果表明,该传感器对鸡蛋卵清蛋白能够进行良好识别检测,其中,线性范围为0.5～2.5 μg/mL,线性方程为y＝4.45C＋14.24,R2为0.998,检出限为0.19 μg/mL。该电化学传感器的成功构建表明生物3D打印技术制备具有多细胞复合仿生结构的可能性。     

ZIF-8原位自封装固定化脂肪酶的研究

该研究使用沸石-咪唑框架-8(zeolitic imidazolate framework-8,ZIF-8)多孔结构材料原位自封装皱褶假丝酵母源脂肪酶(Candida rugosa lipase,CRL)制备固定化脂肪酶(CRL@ZIF-8),利用红外光谱(Fourier transform infrared spec...     

一种新型过氧化氢传感器的构建及其在牛奶中的应用

为构建一种新型过氧化氢生物传感器,将血红蛋白吸附在聚吡咯膜为基底的金纳米颗粒上,通过SEM、AFM、XPS、CV和EIS表征修饰电极并将该传感器用于牛奶中过氧化氢的检测。结果表明各材料成功的修饰到电极表面,且纳米金颗粒的粒径约为15 nm,Hb/AuNPs/Ppy/GCE的最佳制备条件为吡咯聚合电量3.0×10^-3 C,PBS溶液pH6.5,支持电解质溶液pH7.0。该传感器对过氧化氢的检出限为0.2 μmol/L(S/N=3),检测时间12 s。此外,所构建的传感器具有良好的稳定性和选择性,金纳米颗粒大,比表面积提供更多的位点固载血红蛋白,同时血红蛋白和纳米金颗粒对过氧化氢具有良好的协同催化效果。该传感器监测牛奶中过氧化氢的加标回收率为92.7%~116.0%。结果表明,Hb/AuNPs/Ppy/GCE是一种有前途的电化学生物传感器。     

ZIF-8原位合成法固定化脂肪酶CRL

以ZIF-8为固定化载体,通过原位合成法固定褶皱假丝酵母脂肪酶(CRL),研究了不同固定化条件对固定化酶活力的影响以及固定化酶的稳定性,并对固定化酶进行了结构表征。结果表明:在10 m L 40 mmol/L硝酸锌溶液、10 m L 160 mmol/L 2-甲基咪唑溶液、2-甲基咪唑溶液初始p H8、酶添加量2.75 mg、-48℃冷冻干燥条件下,获得的固定化酶CRL@ZIF-8蛋白回收率为93%,比活力为1.08 U/mg;底物的分子大小对固定化酶的催化性能有明显影响,在以相对小分子的乙酸对硝基苯酯为底物时,重复使用9次后固定化酶仍保持72.8%的相对活力;通过对固定化酶进行场发射扫描电镜和氮气吸附脱附表征,表明脂肪酶CRL在载体表面和内部均有分布,固定化酶颗粒粒径约400 nm。     

绿原酸纳米脂质体制备与抑菌性分析

目的：研究绿原酸纳米脂质体制备及其抑菌性。方法：采用薄膜超声法制备绿原酸纳米脂质体,并用扫描电镜和粒度仪分析测定其形貌及粒径,考察膜材比、药脂比及超声时间对包封率的影响,最后对其体外稳定性和抑菌能力进行评价。结果：胆固醇与卵磷脂质量比1∶8、绿原酸与膜材质量比1∶10、超声时间15 min所制备的绿原酸纳米脂质体呈椭圆形,形态规整,粒径在110 nm左右,分散性良好,包封率和载药量最高分别达到87.5%和36%;紫外测试表明绿原酸被成功包覆在脂质体中;体外缓释实验表明,在24 h和14 d中绿原酸纳米脂质体均释放稳定;在抑菌实验中,绿原酸纳米脂质体与绿原酸和四环素相比具有更持久的抑菌能力。结论：采用薄膜超声法制备的绿原酸纳米脂质体具有很好的形貌和分散性能,也具有很好持续抑菌能力。     

基于泡沫镍载纳米材料的电化学传感器检测肉制品中亚硝酸盐

为实现对肉制品中亚硝酸盐灵敏测定,以泡沫镍为载体,采用水热合成法和高温煅烧法制备泡沫镍基负载Co₃O₄（Co₃O₄/Ni foam）纳米复合材料,用于构建高灵敏度亚硝酸盐电化学传感器。通过扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和X射线衍射(XRD)对所制备的纳米复合材料的形貌和结构进行表征。利用循环伏安法(cyclic voltammetry,CV)和计时安培滴定法进一步研究该修饰电极快速检测亚硝酸盐的电化学行为和电催化机理。结果表明,亚硝酸盐浓度在5~2 100 μmol/L时,传感器的峰电流与NO₂^-浓度呈现良好的线性关系,检测限为3.14 μmol/L。以酱牛肉为实际样品,通过标准加入法测定亚硝酸盐含量,加标回收率为97.9%~101.2%。该传感器具有容易制备、灵敏度高、易操作、稳定性好以及检测耗时短等优点,适用于肉制品中亚硝酸盐的快速检测。