金属有机框架衍生的多孔碳修饰电极同时检测邻苯二酚和对苯二酚

本文运用金属有机框架(MOFs)作为模板,在惰性气体下热处理,合成金属有机框架衍生多孔碳材料(Metal Organic Frameworks Derived Porous Carbon,MDPC)。采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线粉末衍射(XRD)分别对MDPC进行形貌和相纯度的表征。采用滴涂法将MDPC修饰在玻碳电极表面,运用循环伏安法(CV)、差分脉冲伏安法(DPV)、交流阻抗法(EIS)等电化学方法对该电极进行电化学表征,研究邻苯二酚(CC)和对苯二酚(HQ)在MDPC修饰电极上的电化学行为。结果表明,该修饰电极对CC和HQ这两种异构体表现出优异的氧化还原电活性和区分效果。在最佳实验条件下,CC和HQ的浓度在0.5~80μmol/L的范围内与氧化峰电流呈现良好的线性关系。CC和HQ的检测限分别为0.031μmol/L和0.11μmol/L。该方法电流响应大、灵敏度高、检测限低,具有实际应用前景。     

邻苯二酚在多壁碳纳米管修饰玻碳电极上的电化学行为及其测定

叙述了多壁碳纳米管修饰玻碳电极的制备方法,多壁碳纳米管用前需经硫酸-硝酸(3+1)混合酸预处理以增强其反应活性.与裸玻碳电极相比,多壁碳纳米管修饰电极具有更高的氧化还原峰电流和更低的氧化电位.试验优化了支持电解质、pH值、扫描速率等测定条件,此法测定邻苯二酚的线性范围为4.0×10-7～8.0×10-5mol·L-1,检出限(3S/N)为6.0×10-8mol·L-1.应用于模拟水样中邻苯二酚的测定.在4个浓度水平上用标准加入法作了回收试验,测得其回收率在99.2%～103.0%之间,相对标准偏差(n=8)均小于3.5%.     

辣根过氧化物酶/多壁碳纳米管修饰铂电极生物传感器用于过氧化氢的循环伏安测定

将1mg多壁碳纳米管(MWCNT's)分散在5mL的0.5g·L~(-1)壳聚糖溶液中后,滴涂在铂电极表面,制得多壁碳纳米管修饰电极。将上述修饰电极在辣根过氧化物酶(HRP)溶液中浸泡8h,在MWCNT's修饰电极表面静电吸附辣根过氧化物酶,制成过氧化氢生物传感器,用于过氧化氢的测定。试验结果表明:在pH 6.0的磷酸盐缓冲溶液中,HRP/MWCNT's修饰电极对过氧化氢具有明显的电催化还原作用,过氧化氢的浓度在3.5×10~(-5)～9.0×10~(-3)mol·L~(-1)范围内与其还原峰电流呈线性关系,检出限(3S/N)为2.4×10~(-5)mol·L~(-1)。用标准加入法作回收试验,回收率在96.0%～101.8%之间。     

碳纳米管修饰电极对对苯二酚和邻苯二酚的电催化研究

用循环伏安法(CV)和交流阻抗技术(EIS),研究了对苯二酚(HQ)和邻苯二酚(CC)在多壁碳纳米管(MWCNT)修饰电极上的电化学行为。分析和比较了修饰电极对这两种酚的催化反应。修饰电极对两种多酚类化合物都有强烈的电催化作用,电极过程受扩散控制。在pH 5.8的HAc-NaAc缓冲溶液中,HQ在修饰电极上的线性范围是10×10-4~1.0×10-2mol/L,检出限为1.0×10-5mol/L;在pH 4.4的HAc-NaAc缓冲溶液中,CC在修饰电极上的线性范围是4.0×10-5~2.0×10-3mol/L,检出限为8.0×10-6mol/L。该修饰电极可对HQ和CC同时进行测定。     

聚L-白氨酸-碳纳米管修饰电极同时检测对苯二酚和邻苯二酚

用Nafion将单壁碳纳米管(SWCNT)固定到玻碳电极(GCE)上,再利用电化学聚合方法将L-白氨酸(L-LEU)聚合到SWCNT/GCE上,制备得到poly L-LEU/SWCNT/GCE修饰电极。采用循环伏安法(CV)、差分脉冲伏安法(DPV)和电化学交流阻抗法(EIS)研究了对苯二酚(HQ)、邻苯二酚(CC)共存时,二者在修饰电极上的电化学行为。结果表明:此修饰电极对HQ和CC有很好的电催化和分离作用。二者在修饰电极上的氧化还原峰电流与GCE相比显著增强,HQ和CC的氧化峰电位差和还原峰电位差分别为124 mV和131 mV。HQ和CC的检测线性范围分别为2.0×10-7~1.0×10-4、5.0×10-7~1.0×10-4mol/L。检出限分别为8.0×10-8、1.0×10-7mol/L。制备的修饰电极重现性、稳定性良好。在模拟废水中采用该修饰电极对HQ和CC进行检测,结果满意。     

L-半胱氨酸/辣根过氧化物酶/纳米银/辣根过氧化物酶修饰电极循环伏安法测定过氧化氢

在金电极表面自组装L-半胱氨酸,再分别吸附辣根过氧化物酶(HRP)和纳米银,制得L-半胱氨酸/辣根过氧化物酶/纳米银/辣根过氧化物酶修饰电极。采用循环伏安法研究了修饰电极的电化学特性,探讨了pH值、温度对电极响应的影响,考察了电极的重复性、稳定性及选择性。实验结果表明,HRP在修饰电极表面能进行有效和稳定的电子转移,HRP保持了其对H2O2还原的生物催化活性。该电极对H2O2检测的线性范围为8.6×10-7～1.3×10-3mol/L,r=0.9985,检出限(S/N=3)为1.6×10-7mol/L。该电极具有稳定性好、线性范围宽、检出限低等优点,同时具有一定的抗干扰能力。     

辣根过氧化物酶直接电化学传感器检测过氧化物的研究

该文以高比表面积的泡沫镍电极(Ni foam)为基础,通过电沉积碳纳米管(CNTs)制备了CNTs/Ni foam。然后在十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的辅助下,通过一步法电沉积纳米金(AuNPs)将辣根过氧化物酶(HRP)固定到电极表面,制备了HRP-AuNPs/CNTs/Ni foam直接电化学酶传感器。并采用SEM、能谱(EDS)和电化学方法对该电极进行了表征,优化了测试电位和pH值,将该传感器对过氧化氢及2种有机过氧化物进行了检测。结果表明,该传感器性能良好,对过氧化氢、过氧化氢异丙苯、2-过氧化丁酮具有良好的催化检测性能,其检出限分别为1.2×10~(-7)、4.5×10~(-7)、2.5×10~(-7) mol/L。     

基于多壁碳纳米管/壳聚糖多层膜修饰玻碳电极邻苯二酚的测定

改进了碳纳米管在壳聚糖溶液中的分散方法,制备了多壁碳纳米管/壳聚糖多层膜修饰玻碳电极,对比了不同修饰层数膜电极的循环伏安和电化学阻抗行为,5层多壁碳纳米管/壳聚糖膜修饰玻碳电极的电化学性能优良.在最优实验条件下,该修饰玻碳电极对邻苯二酚(CAT)有灵敏的响应,CAT浓度在3.99×10-6～9.09×10-4mol/L范围内与氧化峰电流呈良好的线性关系,检出限为2.39×10-6mol/L(S/N=3).该修饰玻碳电极性能稳定,测定4×10-5mol/LCAT溶液,RSD(n=10)为2.1%;15周后,该电极的响应值仅降低1.9%.     

碳纳米管电极上辣根过氧化物酶的直接电化学

制备了碳纳米管修饰玻碳电极(CNT/GC).将辣根过氧化物酶(HRP)固定在CNT/GC电极表面,形成HRP-CNT/GC电极.研究了HRP的直接电子转移.实验结果表明,HRP在CNT/GC电极表面能进行有效和稳定的直接电子转移反应,其循环伏安曲线上表现出一对良好的、几乎对称的氧化还原峰;式量电位E^0'几乎不随扫速(至少在20～100 mV/s的扫速范围内)而变化,其平均值为(-0.319±0.002) V (vs. SCE, pH 6.9); HRP在CNT/GC电极表面直接电子转移的速率常数为(2.07±0.56) s^-1;式量电位E^0'与溶液pH 的关系表明HRP的直接电化学是(1e+1H⁺)的电极过程.进一步的实验结果显示,固定在CNT/GC电极表面的HRP能保持其对H₂O₂还原的生物电催化活性,而且能快速地响应H₂O₂浓度的变化.本文制备碳纳米管修饰电极和固定酶的方法具有简单和易于操作等优点,可用于获得其它生物氧化还原蛋白质和酶的直接电子转移.     

基于明胶-碳纳米管的辣根过氧化物酶修饰电极在离子液体中的直接电化学

制备了明胶(Gel)-多壁碳纳米管(MWCNTs)纳米复合物,将其修饰在玻碳电极表面,再吸附辣根过氧化物酶(HRP),制得明胶-多壁碳纳米管-辣根过氧化物酶修饰电极(Gel-MWCNTs-HRP/GCE).该修饰电极在PBS中的循环伏安图上出现了一对峰形良好、几乎对称的氧化还原峰,式量电位为-0.356 V(vs.SCE),表明包埋在Gel-MWCNTs中的HRP与电极之间发生了直接电子传递.当扫速在20 ～ 180 mV/s时,氧化峰电流(Ipa)与还原峰电流(Ipc)均与扫速成正比,表明电极过程是受电子传递速率控制的表面传质过程.运用循环伏安法研究了修饰电极的电化学特性,探讨了工作电位、pH值、干扰物质等对修饰电极的影响.实验结果表明,HRP在修饰电极表面能有效和稳定地进行直接电子转移,并保持了其对过氧化氢(H2O2)的生物催化活性.进一步研究发现,在含有亲水性离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸([BMIM]BF4)的溶液中,修饰电极对H2O2显示出更灵敏的催化活性,其线性范围为2.0×10-7～0.13 mol/L,检出限(S/N =3)为2.3×10-8 mol/L.该电极具有灵敏度高、重现性及稳定性好、使用寿命较长等优点,同时还显示了较好的抗干扰能力.     

辣根过氧化物酶修饰电极在离子液体[EMIM]BF4中的直接电化学

将壳聚糖(Chi)-辣根过氧化物酶(HRP)-多壁碳纳米管(MWCNTs)的复合物修饰在玻碳电极(GCE)表面, 制备了HRP修饰电极(Chi-HRP-MWCNTs/GCE), 并将其用于在亲水性离子液体1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸([EMIM]BF4)中HRP的直接电化学研究. 紫外可见光谱和红外光谱表明, HRP在复合物内保持了其原始构象. 电化学研究表明, 该修饰电极在[EMIM]BF4中的循环伏安图上出现了一对峰形良好、几乎对称的氧化还原峰, 式量电位为－0.247 V (vs. Ag/AgCl), 说明包埋在Chi-MWCNTs中的HRP与电极之间发生了直接电子传递; HRP在电极表面直接电子转移的速率常数ks为3.12 s－1; 在65 ℃的[EMIM]BF4中HRP仍然保持其活性; HRP修饰电极对过氧化氢的还原具有电催化作用, 其表观米氏常数Km为5.6×10－5 mol•L－1, 催化电流与过氧化氢浓度在5.0×10－7～5.0×10－5 mol•L－1范围内呈线性关系, 检出限为2.0×10－7 mol•L－1. 该研究为非水相生物传感器的构制提供了一种新途径.     

钯/碳纳米纤维复合材料修饰电极同时检测邻苯二酚和对苯二酚

利用电纺丝技术制得钯/碳纳米纤维复合材料(Pd/CNFs),并将其用于修饰玻碳电极Pd/CNF-GCE/CME.Pd/CNF-GCE/CME对邻苯二酚和对苯二酚的氧化还原反应具有较高的电催化活性,显著提高了二者电化学反应的可逆性.考察了支持电解质的酸度对邻苯二酚和对苯二酚电化学响应的影响,选用0.1 mol/L PBS(pH 8.0)作为支持电解质.用微分脉冲伏安(DPV)法对邻苯二酚和对苯二酚进行选择性检测:当混合溶液中存在50 μmol/L对苯二酚时,邻苯二酚的氧化峰电流与其浓度在1～90 μmol/L范围内呈线性关系,检出限为0.3 μmol/L(S/N=3);当存在50 μmol/L邻苯二酚时,对苯二酚的氧化峰电流与其浓度在2～100 μmol/L范围内呈线性关系,检出限为1.0 μmol/L.另外,此修饰电极具有较好的重现性和较强的抗干扰能力.将此修饰电极用于模拟水样中邻苯二酚和对苯二酚的测定,结果令人满意.     

聚L-半胱氨酸/多壁碳纳米管复合修饰电极同时测定邻苯二酚和对苯二酚

将羧基化多壁碳纳米管分散在L-半胱氨酸溶液中并滴涂在玻碳电极表面.将上述电极在pH 6.9的B-R缓冲溶液中,于-1.0～2.5 V的电位范围内进行电聚合,制备了聚L-半胱氨酸/多壁碳纳米管复合修饰电极(Pol-L-Cys/MWCNTs/GCE).研究发现,邻苯二酚和对苯二酚在聚L-半胱氨酸/多壁碳纳米管复合修饰电极上分别出现了一对氧化还原峰,且两者的氧化峰电位差达101 mV,提出了用微分脉冲伏安法同时测定邻苯二酚和对苯二酚的方法.氧化峰电流与邻苯二酚和对苯二酚的浓度在1.0×10-5～1.0×10-3mol·L-1呈线性关系,检出限(3S/N)均达1.0×10-5mol·L-1.修饰电极用于模拟样品中邻苯二酚和对苯二酚的测定,回收率在82.0%～107.0%之间.     

多壁碳纳米管修饰玻碳电极用于过氧化氢的检测

构建用于过氧化氢检测的多壁碳纳米管修饰玻碳电极,循环伏安阳极最大电流法和计时安培电流法测试表明:碳纳米管能提高电极的有效表面积,并加速电子的传递.循环伏安阳极最大电流和计时安培响应电流均与过氧化氢的浓度变化成线性关系,两种检测方法的灵敏度和线性相关系数分别为2.8μA/(mmol.L-1)、0.997和1.5μA/(mmol.L-1)、0.971;检测方法过程简单,结果令人满意.     

纳米金固定辣根过氧化物酶的碳纳米管修饰第3代过氧化氢传感器的研究

将纳米金吸附辣根过氧化物酶（HRP）固定在多壁碳纳米管（MWNT）修饰的铂（Pt）电极上,利用MWNT对HRP的直接电化学催化特性及纳米金对蛋白质的强吸附能力制备了第3代H2O2生物传感器。实验结果表明,HRP在MWNT／Pt电极表面能进行有效和稳定的直接电子转移,HRP保持了其对H2O2还原的生物电催化活性,而且能快速（3S）地响应H2O2浓度的变化。HRP在修饰电极上的表观吸附量（Tr）为7．3×10^-10mol／cm^2,异相电子转移常数（Ks）为1．23s^-1。该传感器在-300mV时对H2O2响应的线性范瑚为1×10^-5～1×10^-3 mol／L（r=0．9968,n=4）。     

固定化金属螯合亲和膜色谱柱制备及纯化铜锌超氧化物歧化酶的研究

 以大孔纤维素滤纸为基质 ,通过碱处理、环氧活化、偶联亚氨基二乙酸二钠、固定化Cu2 +,装柱后制得固定化金属螯合亲和膜色谱柱。对Cu/Zn SOD粗品进行了纯化研究 ,将其比活从 645U/mL提高到 6882U/mL ,纯化倍数为 1 0 7,蛋白回收率为 92 3% ,活性回收率达 985%。设计了一种解决金属离子泄露问题的方案 ,将Cu2 +泄露量降至 86μg/L。     

辣根过氧化物酶生物传感器检测硫化物的研究

采用酸性溶胶法在碳纳米管(CNT)上负载纳米二氧化钛(TiO2)颗粒,并制备了CNT-TiO2修饰电极,利用TiO2与辣根过氧化物酶(HRP)间的静电吸附实现了HRP在CNT-TiO2修饰电极表面的固定。利用硫化物对HRP的抑制作用实现了对硫化物的检测。其峰电流值与硫化物的浓度在0.75×10-7～10.5×10-6mol/L范围内呈线性关系。方法的检出限为(3S/N)0.206×10-7mol/L。     

辣根过氧化物酶在碳纳米管-离子液体修饰碳糊电极上的直接电化学研究

以室温离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([EMIM]PF6)为粘合剂与多壁碳纳米管(Multi-walled carbon nanotubes,MWCNTs)、石墨粉相混合制备新型碳糊电极,并在该电极表面修饰辣根过氧化物酶(HRP)制成新型碳糊酶电极(HRP-MWCNTs-CILE)。应用循环伏安法(CV)和计时电流法(it)研究了该修饰电极的直接电化学行为。结果表明,该修饰电极在pH 6.0的0.05 mol/L磷酸缓冲溶液中,其循环伏安曲线上出现了1对准可逆的氧化还原峰,为HRP中Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)电对的特征峰。该修饰电极对过氧化氢具有良好的催化活性、抗干扰能力和稳定性。在最佳条件下,修饰电极对H2O2的测定线性范围为7.0×10-6~3.0×10-3mol/L,检出限(S/N=3)为2.5×10-6mol/L。该传感器具有制备简单、成本低廉、响应快等特点,具有较好的应用前景。     

辣根过氧化物酶在碳纳米管-离子液体修饰碳糊电极上的直接电化学研究

以室温离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐（［EMIM］PF6）为粘合剂与多壁碳纳米管（Multi-walled carbon nanotubes,MWCNTs）、石墨粉相混合制备新型碳糊电极,并在该电极表面修饰辣根过氧化物酶（HRP）制成新型碳糊酶电极（HRP-MWCNTs-CILE）。应用循环伏安法（CV）和计时电流法（it）研究了该修饰电极的直接电化学行为。结果表明,该修饰电极在pH 6.0的0.05 mol/L磷酸缓冲溶液中,其循环伏安曲线上出现了1对准可逆的氧化还原峰,为HRP中Fe（Ⅲ）/Fe（Ⅱ）电对的特征峰。该修饰电极对过氧化氢具有良好的催化活性、抗干扰能力和稳定性。在最佳条件下,修饰电极对H2O2的测定线性范围为7.0×10-6~3.0×10-3 mol/L,检出限（S/N=3）为2.5×10-6 mol/L。该传感器具有制备简单、成本低廉、响应快等特点,具有较好的应用前景。     

固定化辣根过氧化物酶在有机/水混合溶液中的电化学

用魔芋多糖(KGM)将辣根过氧化物酶(HRP)固定在玻碳电极(GCE)表面, 制备了HRP-KGM膜修饰电极. 在乙醇等亲水性有机溶剂与水的混合溶液中, 包埋在KGM中的HRP 可以与电极发生直接电子传递, 且能催化还原过氧化氢、氢过氧化异丙基苯、氢过氧化叔丁基、过氧化丁酮等过氧化物. HRP-KGM膜修饰电极具有较好的稳定性和重现性, 可用于这些物质的定量检测.