羟基磷灰石纳米线/还原氧化石墨烯/纳米金复合材料基传感器在抗坏血酸检测中的应用研究

羟基磷灰石纳米线具有比表面积大、吸附性强,生物相容性好的优点,利用石墨烯优异的导电性与羟基磷灰石复合制成纳米复合材料,该复合材料在电化学领域得到了越来越广泛的应用。利用水热法一步制备出羟基磷灰石纳米线/还原氧化石墨烯/纳米金复合材料,并用该复合材料修饰的玻碳电极作为工作电极制造出抗坏血酸氧化酶传感器,该传感器对抗坏血酸的电化学性能结果表明:纳米复合材料修饰的工作电极对抗坏血酸有优异的电化学活性,峰值电流与抗坏血酸浓度呈现良好的线性关系;抗坏血酸氧化酶传感器灵敏度为1.5949×10-2 A/moL,线性检测范围为3.90×10-4~3.60×10-2 mol/L(R2=0.99845),最低检测限为3.39×10-6 mol/L(S/N=3)。实验结果表明该抗坏血酸氧化酶传感器具有灵敏度好,线性检测范围宽,最低检测限小的优点,在对抗坏血酸检测领域具有广泛的应用前景。     

基于ERGO/AuNPs的电化学DNA传感器的制备及应用

制备了一种基于电还原石墨烯(ERGO)、金纳米粒子(Au NPs)修饰玻碳电极的电化学DNA传感器,应用于大肠杆菌O157:H7的快速、灵敏检测.首先将滴加在玻碳电极表面的氧化石墨烯进行电还原,然后通过电沉积方法将金纳米粒子均匀平铺在电极表面.利用金纳米粒子和氨基之间的共价键作用将端氨基修饰的探针DNA固定在电极表面,完成电化学DNA传感器的制备,并对目标DNA进行了定性与定量检测.实验结果表明:所制备的传感器具有良好的选择性、准确性,并且操作简单易行,对目标DNA的检测限为7.735×10~(-13)mol/L,检测范围为1×10~(-12)~1×10~(-8) mol/L.     

多壁碳纳米管/石墨烯修饰电极同时检测邻苯二酚和对苯二酚

采用原位合成法制备多壁碳纳米管/石墨烯复合材料,并用碳纳米管/石墨烯复合材料作为修饰玻碳电极材料,研究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:在浓度为0.1 mol/L的Na_2PO_4-C_4H_2O_7(pH=4.0)缓冲溶液中,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,邻苯二酚和对苯二酚在浓度0~300μmol/L范围内呈良好的线性关系,检测限均为1.8×10~(-8) mol/L.将该电极用于检测污水中邻苯二酚和对苯二酚的含量,结果较满意.     

基于电解质门控石墨烯晶体管的葡萄糖传感器(英文)

利用电解质门控石墨烯场效应晶体管制备了一种高灵敏的葡萄糖传感器.即使不采用纳米修饰的铂金栅电极,这种传感器对葡萄糖的检测极限已可达到1×10-6mol/L.该器件具备成本低、易制备、工作电压低及生物兼容性好等优点,可广泛用于酶生物传感器的研究.     

NADH 在纳米金/过氧化聚吡咯复合材料修饰电极上的电催化氧化

采用电沉积技术在过氧化聚吡咯膜上制备纳米金, 通过扫描电镜和X-射线光电子能谱对复合材料的形貌和结构进行表征。采用循环伏安和计时安培法研究烟酰胺腺嘌呤二核苷(Nicotinamide Adenine Dinucleotide,NADH) 在纳米金/过氧化聚吡咯复合材料修饰玻碳电极上的电化学催化氧化反应。结果表明, 复合材料修饰电极显著降低了NADH 的氧化峰电位, 峰电流与其浓度在2.0×10-7~1.2×10-3 mol/L范围内呈现很好的线性关系, 检测限为5.0×10-8 mol/L, 该修饰电极可用于对NADH 的线性检测。     

NADH在在纳米金/过氧化聚吡咯复合材料修饰电极上的电催化氧化

采用电沉积技术在过氧化聚吡咯膜上制备纳米金,通过扫描电镜和X-射线光电子能谱对复合材料的形貌和结构进行表征。采用循环伏安和计时安培法研究烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(Nicotinamide Adenine Dinucleotide,NADH)在纳米金/过氧化聚吡咯复合材料修饰玻碳电极上的电化学催化氧化反应。结果表明,复合材料修饰电极显著降低了NADH的氧化峰电位,峰电流与其浓度在2.0×10~(-7)～1.2×10~(-3)mol/L范围内呈现很好的线性关系,检测限为5.0×10~(-8)mol/L,该修饰电极可用于对NADH的线性检测。     

石墨烯修饰电极同时测定邻苯二酚和对苯二酚

制备石墨烯玻碳修饰电极,进而采用循环伏安法、交流阻抗等电化学方法对该电极进行表征,研究该石墨烯修饰电极在邻苯二酚和对苯二酚上的电化学行为．结果表明,在石墨烯修饰电极上邻苯二酚的氧化峰电位和还原峰电位分别是270mV和161mV,对苯二酚氧化峰电位和还原峰电位分别是145mV和64mV,由于邻苯二酚和对苯二酚的氧化峰电位大约相离125mV,还原峰大约相离97mV,因此适合同时检测邻苯二酚和对苯二酚．邻苯二酚和对苯二酚的浓度在5．0×10-6～1．0×10-4mol／L范围内与峰电流分别呈良好的线性关系;且在8．0×10-5～1．0×10-3mol／L范围能同时检测邻苯二酚和对苯二酚,邻苯二酚的检测限可达5．0×10～7mol／L,对苯二酚的检测限可达1．0×10-mol／L．该石墨烯修饰电极可作为电化学传感器用于邻苯二酚和对苯二酚的含量同时测定及环境水体中实际样品的分析．     

基于纳米钯和Nafion膜修饰玻碳电极的甲醛传感器研究

采用循环伏安法制备了钯纳米粒子-Nafion修饰玻碳电极(Pd/Nf/GCE)的甲醛电化学传感器,并采用循环伏安法(CV)和微分脉冲伏安法(DPV)研究了甲醛在该修饰电极上的电催化氧化作用.对修饰电极制备条件和实验条件进行了优化,在此基础上建立了一种测定甲醛的伏安分析方法.实验结果表明,甲醛在该传感器上的催化氧化作用显著;在0.1 mol/L NaOH溶液中,甲醛的氧化峰电流与其浓度在5.0μmol/L~5.0 mmol/L呈良好的线性关系,线性回归方程为:ip=7.69+2.22×104c,相关系数γ=0.996 7,检测限为1.0μmol/L,具有良好的重现性和回收率.     

基于MWCNTs/PANI/AuNPs修饰NBDD电极的对硫磷检测

用碳纳米管/聚苯胺/纳米金(MWCNTs/PANI/AuNPs)复合物修饰硼掺杂金刚石纳米草结构(NBDD)电极,建立了一种灵敏、快速检测对硫磷的安培传感器.在30～200 μmol/L范围内呈良好的线性关系,线性方程为Ip =-0.015 5c+0.009 6(r2 =0.999),检出限为6.04 μmol/L.用该传感器对苹果皮样品进行检测,平均回收率达到97.7％.     

基于壳聚糖-辣根过氧化物酶-多壁碳纳米管修饰电极的直接电化学研究

制备了壳聚糖(CHIT)-多壁碳纳米管(MWNTs)纳米复合物,并将其作为固定化酶的材料,将辣根过氧化物酶(HRP)修饰在玻碳电极(GCE)表面,制备HRP修饰电极(CHIT-MWNTs-HRP/GCE).电化学研究表明:该修饰电极在磷酸缓冲溶液中的循环伏安图上出现一对峰形良好的氧化还原峰,式量电位为-0.328 V(vs.SCE),说明包埋在CHIT-MWNTs中的HRP与电极之间发生了直接电子传递.HRP修饰电极对过氧化氢的还原具有电催化作用,其表观Michaelis-Menten常数Km为3.1×10-5mol·L-1,催化电流与过氧化氢浓度在2.5×10-5～1.25×10-4mol·L-1范围内呈线性关系.该研究为生物电化学传感器的构筑探索了一个新途径.     

功能化石墨烯四溴双酚A的电化学传感研究

以N,N-二甲基甲酰胺为剥离溶剂,柠檬酸钠为剥离助剂,通过超声剥离得到了功能化石墨烯纳米片,并构建出高性能的电化学传感器. 对所得产物进行透射电子显微镜表征,结果发现与原块体材料相比,所得产物为单层或少数几层的石墨烯纳米片. 通过优化超声时间、石墨烯质量浓度和溶液的pH值,构建了对四溴双酚A （TBBPA）具有高灵敏度的功能化石墨烯电化学传感器. 该传感器的电化学阻抗结果表明,剥离后的石墨烯具有更快的电子传递速率. 更重要的是, 所构建的功能化石墨烯电化学传感器对TBBPA呈现出的线性范围为0.1 μmol/L~14 μmol/L和较低的检出限［5×10^-8 mol/L（S/N=3）］,并且成功地将其应用于实际水样的检测,其加标回收率在98%~101%之间. 该电化学传感器不仅表现出较高的准确性和灵敏度,而且还具有较好的选择性和稳定性.     

功能化石墨烯超级电容器电极材料的制备及性能

通过水热法制备氨基功能化改性石墨烯(NFG)和还原氧化石墨烯(RGO)。利用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对制备材料的形貌和结构进行表征;利用循环伏安法、恒电流充放电和电化学交流阻抗技术对NFG和RGO的超级电容器性能进行测试。在放电电流密度为1 A/g时, NFG和RGO分别在1 mol/L的H_2SO_4溶液中的比电容为307 F/g和134 F/g。经过2 000次循环充放电后, NFG和RGO的比电容分别为初始值的97.7%和95.5%,结果表明制备的超级电容器电极材料具有优异的充放电性能和循环稳定性。     

不同形貌纳米氧化铜的合成及导热应用

纳米氧化铜(CuO)在传感器、催化及强化传热领域有优异的性能。以微生物法浸取的Cu~(2+)为铜源,通过改变溶液的pH制备不同形貌的纳米CuO,并对产物进行表征与分析。制备了以硅油为基体的含纳米CuO的纳米流体,并测试了其热导率。结果表明,纳米流体的热导率与添加CuO的体积分数基本呈线性关系。当添加相的体积分数为5%时,片状、梭子状和蒲公英状的CuO纳米流体热导率分别提高了12.3%、12.9%和29.0%。这说明CuO的形貌对复合体系的热导率有显著的影响,其中蒲公英状的纳米材料效果最佳。     

New amperometric glucose biosensor by entrapping glucose oxidase into chitosan/nanoporous ZrO2/multiwalled carbon nanotubes nanocomposite film

A new nanocomposite material for construction of glucose biosensor was prepared. The biosensor was formed by entrapping glucose oxidase(Gox) into chitosan/nanoporous ZrO2/multiwalled carbon nanotubes nanocomposite film. In this biosensing thin film, the multiwalled carbon nanotubes can effectively catalyze hydrogen peroxide and nanoporous ZrO2 can enhance the stability of the immobilized enzyme. The resulting biosensor provides a very effective matrix for the immobilization of glucose oxidase and exhibits a wide linear response range from 8 μmol/L to 3 mmol/L with a correlation coefficient of 0.994 for the detection of glucose. And the response time and detection limit of the biosensor are determined to be 6 s and 3.5 μmol/L, respectively. Another attractive characteristic is that the biosensor is inexpensive, stable and reliable.     

基于石墨烯增强效应电化学检测饮料中的柠檬黄

采用石墨烯作为敏感膜,提高了电化学传感器检测柠檬黄的灵敏度和速度。优化了检测条件:pH 5.0的磷酸盐缓冲溶液作为测定缓冲溶液,石墨烯用量为0.5mg.mL-1 5μL,富集电位和时间分别为0.6V和2min。在最佳条件下,检测柠檬黄的线性范围为0.05～0.5μg.mL-1,检测限为0.04μg.mL-1。应用新的传感器成功地检测了饮料中的柠檬黄,并对其结果与高效液相色谱法进行了比较。     

GO-SiO2-CMC修饰玻碳电极制备生物传感器对VB6的痕量检测研究

成功制备了氧化石墨烯（GO）和SiO₂/CMC的复合膜（GO-SiO₂-CMC）,将其修饰固体玻碳电极后构成电化学传感器用于维生素B6（VB6）的痕量检测。利用扫描电子显微镜和电化学技术分别研究该复合膜的微观形貌和电化学性能。结果表明,修饰电极对VB6表现出较强的电化学敏感性,对VB6的检测具有较高的灵敏度（31.5μAmM-1cm-2）、较低的检测限（10-7M）和较小的表面阻抗值（252Ω）。GO-SiO₂-CMC对VB6的检测,提供了一种新型的简单高效的VB6检测技术。     

石墨烯的制备及表征

为了得到高性能的石墨烯材料,采用水合肼、茶多酚与抗坏血酸3种不同的还原剂将氧化石墨烯还原制备得到石墨烯.通过红外光谱、X射线衍射、接触角对产物的结构进行表征,采用四探针法测试电导率,循环伏安法和计时电位法测试电化学性能.水合肼、茶多酚与抗坏血酸这3种还原剂都能有效地将氧化石墨烯结构中的亲水基团去除,得到疏水的石墨烯.通过比较3种还原剂制备的石墨烯的电化学性能,发现通过茶多酚还原得到的石墨烯的导电性能最好,当电流密度为3 A/g时,茶多酚还原得到的石墨烯电容性能达到609 F/g,保持率达到87.71%.这表明由茶多酚还原得到的石墨烯具有更为优良的电化学性能.     

SnO2-CuO/graphene nanocomposites for high performance Li-ion battery anodes

The nanocomposites of SnO2-CuO/graphene are synthesized via a two-step method.CuO nanorods are firstly uniformly loaded on the graphene nanosheets,and then SnO2 nanoparticles are coated on CuO nanorods.SnO2-CuO/graphene nanocomposites exhibit high cyclability and capacity as anode of Li-ion battery.After 30 cycles,the capacity can maintain at 584 mAh g-1 at0.1C rate(10 h per half cycle).The high performance can be ascribed to the synergistic effect among SnO2 nanoparticles,CuO nanorods and graphene nanosheets.The results manifest that the nanocomposites of SnO2-CuO/graphene are very suitable for Li-ion battery anodes.     

Laccase biosensor using magnetic multiwalled carbon nanotubes and chitosan/silica hybrid membrane modified magnetic carbon paste electrode

A simple and rapid strategy to construct laccase biosensor for determination of catechol was investigated. Magnetic multiwalled carbon nanotubes (MMCNT) which possess excellent capability of electron transfer were prepared by chemical coprecipitation method. Scanning electron microscope (SEM) and vibrating sample magnetometer (VSM) were used to identify its surfacetopography and magnetization, respectively. Laccase was immobilized on the MMCNT modified magnetic carbon paste electrode by the aid of chitosan/silica (CS) hybrid membrane. Using current-time detection method, the biosensor shows a linear response related to the concentration of catechol in the range from 10⁻⁷ to 0.165×10⁻³ mol/L. The corresponding detection limit is 3.34×10⁻⁸ mol/L based on signal-to-noise ratios (S/N) ≥3 under the optimized conditions. In addition, its response current retains 90% of the original after being stored for 45 d. The results indicate that this proposed strategy can be expected to develop other enzyme-based biosensors.