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。     

阳极溶出伏安法测定氯化锌-氯化铵电解制锌体系中铅和镉

采用阳极溶出伏安法,建立了在ZnCl₂-NH₄Cl体系中,使用乙二胺四乙酸二钠(EDTA)和磺基水杨酸消除Cu²⁺对Pb²⁺测定的影响,不经预分离同时测定溶液中Pb²⁺和Cd²⁺的方法。在扫描电位为-0.80～-0.30 V、富集电位为-0.85 V、富集时间为100 s、扫描速率为0.015 V/s的优化试验条件下,Pb²⁺和Cd²⁺分别在-0.48 V和-0.68 V处有灵敏的溶出峰。溶液中可能存在的常见离子不干扰测定。Pb²⁺、Cd²⁺浓度分别在9.7×10^-9～2.4×10^-4、1.8×10^-8～8.9×10^-5 mol/L范围内与其峰电流呈良好的线性关系,相关系数分别为0.995和0.998。方法中Pb²⁺、Cd²⁺的检出限分别为3.9×10^-9、1.9×10^-9 mol/L。采用实验方法测定了ZnSO₄电解液和ZnCl₂-NH₄Cl电解液中的Pb²⁺和Cd²⁺,结果的相对标准偏差(RSD,n=6)分别为0.83%～2.1%、0.56%～0.75%,回收率分别为89%～108%、92%～104%。     

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%。     

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。     

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。     

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。     

聚L-天冬氨酸/多壁碳纳米管复合膜修饰玻碳电极测定亚硝酸根

采用滴涂法和电聚合法制备了聚L-天冬氨酸/多壁碳纳米管复合膜修饰玻碳电极,利用循环伏安(CV)法研究了亚硝酸根 ( NO^-₂) 在该修饰电极上的电化学行为,建立了一种电化学测定NO^-₂的新方法。实验结果表明,该修饰电极对于 NO^-₂的氧化具有良好的电催化性能,并且显著促进 NO^-₂在电极表面的电化学过程。利用差分脉冲伏安法测定,在2.0 × 10^-6~2.0 × 10^-4 mol/L浓度范围内,NO^-₂的氧化峰电流与浓度呈现良好的线性关系,相关系数为 0.998 9。信噪比为 3 时,NO^-₂的检出限为 2.0 × 10^-7 mol/L。方法成功地用于环境水样中NO^-₂测定。     

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。     

微分脉冲溶出伏安法测定锌电解液中铜铅镉镍

采用微分脉冲溶出伏安法,建立了氨水-氯化铵体系中,氨水掩蔽Zn²⁺,丁二酮肟(DMG)络合Ni²⁺,不经预分离测定痕量的Cu²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺和Ni²⁺的方法。本体系可消除大量Zn²⁺对Ni²⁺、Cd²⁺的干扰。在起始电位―0.80 V、终止电位―0.1 V、富集电位―0.85 V、富集时间100 s、扫描速率0.015 V/s、加入0.5 mL氨水-氯化铵溶液的条件下,Cu²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺的溶出峰电位分别为―0.28、―0.47、―0.63 V,质量浓度分别在2.0×10^-6～1.0×10^-3、1.6×10^-6～6.6×10^-3、2.3×10^-6～1.1×10^-2 g/L范围内与其峰电流呈良好的线性关系,方法检出限分别为8.9×10^―8、8.1×10^―7、2.1×10^―7 g/L。不更换溶液,再向溶液中加入0.5 mL DMG溶液、0.6 mL氨水,在起始电位―0.90 V、终止电位―1.2 V、富集电位―0.80 V、富集时间40 s、扫描速率0.015 V/s的条件下,Ni²⁺的溶出峰电位为―1.03 V,质量浓度在1.0×10^―6～5.6×10^―4 g/L范围内与其峰电流呈良好的线性关系,方法检出限为4.6×10^―7 g/L。溶液中可能存在的常见离子不干扰Cu²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺和Ni²⁺的测定。采用标准加入法测定混合标准溶液中的Cu²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺和Ni²⁺,其结果的相对标准偏差(RSD,n=6)为0.075%～1.8%;回收率为90%～109%。方法可用于硫酸锌电解液、中性上清液等实际样品的测定,其中中性上清液的测定结果与电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定结果基本吻合。     

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%。     

碲化镉量子点荧光猝灭法测定镍

基于镍离子对碲化镉(CdTe)量子点荧光具有猝灭作用,建立了对镍离子的定量检测方法。实验表明,在5 mL比色管中依次加入0.5 mL 1.5×10^-4 mol/L CdTe量子点溶液(以Cd²⁺计)、50 μL不同镍离子浓度的标准溶液,用pH 10.0硼砂缓冲溶液定容,室温下反应10 min,以400 nm为激发波长,在荧光发射波长为608 nm处测定其相对荧光强度,CdTe量子点荧光衰减程度与镍离子浓度在2.0×10^-7～7.8×10^-5 mol/L范围内呈线性关系,其线性回归方程为F₀/F=1.008 9+0.030 8 ρ(μmol/L),相关系数r=0.998 7,检出限为1.5×10^-7 mol/L。方法用于水样中镍离子的测定,测得结果与原子吸收光谱法(AAS)一致,相对标准偏差(RSD,n=5)为5.6%。