立方体银纳米-聚二烯二甲基氯化铵/氧化石墨烯复合膜修饰电极用于多巴胺和亚硝酸根的同时检测
发布时间：2021-09-15 07:48
以聚二烯二甲基氯化铵（PDDA）为保护剂和还原剂,制备了PDDA功能化的银纳米颗粒（Ag NPs）,然后与氧化石墨烯（GO）复合,得到PDDA功能化的立方体银纳米（C-Ag NPs）/GO复合膜,修饰于玻碳电极（GCE）表面,形成C-Ag NPs-PDDA/GO/GCE。采用扫描电子显微镜表征了不同修饰膜的形貌,探讨了其对多巴胺（DA）和亚硝酸根（NO2-）的循环伏安行为,发现C-Ag NPs-PDDA/GO复合膜对DA和NO2-表现出显著的电催化氧化活性。采用差分脉冲伏安法,修饰电极检测DA的线性范围为0.0300.300μmol/L和0.300300μmol/L,检测NO!2的线性范围为30.02300μmol/L,检测下限分别为9.8 nmol/L和12.6μmol/L（S/N=3）。此电极具有良好的抗干扰性、重现性和稳定性,可用于人体血清样品中DA和NO2-的同时测定,回收率分别为9...
【文章来源】：分析化学. 2016,44(10)北大核心EISCICSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
-AgNPs-PDDA/GO/GCE修饰电极构建示意图
层片状GO呈褶皱状，较好地附着在电极表面(图2A);无GO时，PDDA聚阳离子功能化的银纳米粒子(AgNPs-PDDA)的直径较小(直径约336nm)，呈颗粒块状，粒子在电极表面分散的比较均匀(图2B);而加入GO后，颗粒块状的银纳米转变为有规整形状的立方体结构(边长约519nm)，且GO很好地包裹在立方体银纳米周围(图2C)，这是由于GO的加入使得AgNPs-PDDA纳米颗粒发生重结晶，形貌发生改变，在GO表面结晶成立方体。图2D是C-AgNPs-PDDA/GO放大倍数的SEM图，可以明显地看出GO包裹在立方体表面。图2电极表面的扫描电镜图:(A)GO/GCE，(B)AgNPs-PDDA/GCE，(C)C-AgNPs-PDDA/GO/GCE，(D)放大倍数的C-AgNPs-PDDA/GO/GCEFig．2SEMimagesoftheelectrodesurfacesof(A)GO/GCE，(B)AgNPs-PDDA/GCE，(C)C-AgNPs-PDDA/GO/GCE，and(D)MagnificationoftheC-AgNPs-PDDA/GO/GCE3．2修饰电极的伏安特性采用循环伏安法(CV)考察了GCE(a)、GO/GCE(b)，AgNPs-PDDA/GCE(c)，C-AgNPs-PDDA/GO/GCE(d)在含0．10mol/LKCl的1．0mmol/L［Fe(CN)6］3!/4!溶液中的伏安特性，发现［Fe(CN)6］3!/4!将针分子在电极表面呈现一对可逆的氧化还原峰，且氧化峰电流依次增大，表明GO、AgNPs-PDDA成功修饰到电极表面，提高了电极表面与溶液之间的电子传递速率，且加入GO后形成的PDDA功能化立方体纳米银有效增加了电极导电性。3．3电催化氧化DA和NO!2采用CV考察了5．0×10!5mol/LDA和2．0×10!4mol/LNO!2在不同修饰电极上的电化学行为(图3)。由图3可见，GCE(曲线a)对多巴胺和NO!2基本没有响应，而GO/GCE(曲线b)对DA(Epa=0．45V)的响应较小，但对NO!2(Epa=0．94V)有较大响应，且均为不可逆氧化还原过程，说明DA和NO!2在GO/GCE电极表面的电子传递速率较慢。
图3不同修饰电极在含有5．0×10!5mol/L多巴胺和2．0×10!4mol/L亚硝酸根离子的0．1mol/LPBS缓冲溶液(pH=6．0)中的循环伏安图:(a)GCE，(b)GO/GCE，(c)AgNPs-PDDA/GCE，(d)C-AgNPs-PDDA/GO/GCE．扫速=80mV/s．Fig．3CVcurvesof(a)bareGCE，(b)GO/GCE，(c)AgNPs-PDDA/GCE，(d)C-AgNPs-PDDA/GO/GCEinPBS(0．1mol/L，pH=6．0)containing5．0×10!5mol/Lofdopamine(DA)and2．0×10!4mol/Lnitrite．Scanrate=80mV/s．时，DA的峰电流最大;当pH＞6．0或pH＜6．0时，DA的峰电流都有所下降。而NO!2在pH值4．5～5．5范围内，峰电流随pH值的增加而增大，当pH=5．5～6．5时，峰电流缓慢减校综合考虑，选择检测DA和NO!2的最佳pH=6．0。同时，DA和NO!2的氧化峰电位也随pH值的增大而变小，其线性方程分别为:Epa(V)=0．539－0．05029pH(r=0．9933)、Epa(V)=1．489－0．07706pH(r=0．9904)。根据Ep=E0－0．059(m/n)pH，其中，m、n分别为电极反应过程中转移的质子数和电子数。计算知，二者均存在m≈n，说明DA和NO!2在C-AgNPs-PDDA/GO/GCE上的氧化过程是一个等电子等质子的反应过程。在20～180mV/s范围内，DA和NO!2在电极上的氧化峰电流都随扫速的增大而增大。DA氧化峰电流与扫速成线性关系，方程为Ipa(μA)=0．6740+0．00947v(mV/s)，r=0．9970，揭示了DA在电极表面的氧化过程是吸附-解吸过程。而NO!2氧化峰电流与扫速的平方根呈线性关系，方程为Ipa(μA)=2．019+0．5075v1/2(mV/s)，r=0．9973，揭示了NO!2在电极表面的氧化过程是扩散控制过程。本实验选择80mV/s为最佳扫速。3．5多巴胺和NO!2的线性响应性能在优化条件下，采用差分脉冲伏安法(DPV
【参考文献】：
期刊论文
[1]石墨烯-壳聚糖/金纳米粒子修饰电极同时测定亚硫酸根和亚硝酸根[J]. 汪雪,李辉,吴敏,葛淑丽,朱妍,王清江,何品刚,方禹之. 分析化学. 2013(08)
本文编号：3395688
【文章来源】：分析化学. 2016,44(10)北大核心EISCICSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
-AgNPs-PDDA/GO/GCE修饰电极构建示意图
层片状GO呈褶皱状，较好地附着在电极表面(图2A);无GO时，PDDA聚阳离子功能化的银纳米粒子(AgNPs-PDDA)的直径较小(直径约336nm)，呈颗粒块状，粒子在电极表面分散的比较均匀(图2B);而加入GO后，颗粒块状的银纳米转变为有规整形状的立方体结构(边长约519nm)，且GO很好地包裹在立方体银纳米周围(图2C)，这是由于GO的加入使得AgNPs-PDDA纳米颗粒发生重结晶，形貌发生改变，在GO表面结晶成立方体。图2D是C-AgNPs-PDDA/GO放大倍数的SEM图，可以明显地看出GO包裹在立方体表面。图2电极表面的扫描电镜图:(A)GO/GCE，(B)AgNPs-PDDA/GCE，(C)C-AgNPs-PDDA/GO/GCE，(D)放大倍数的C-AgNPs-PDDA/GO/GCEFig．2SEMimagesoftheelectrodesurfacesof(A)GO/GCE，(B)AgNPs-PDDA/GCE，(C)C-AgNPs-PDDA/GO/GCE，and(D)MagnificationoftheC-AgNPs-PDDA/GO/GCE3．2修饰电极的伏安特性采用循环伏安法(CV)考察了GCE(a)、GO/GCE(b)，AgNPs-PDDA/GCE(c)，C-AgNPs-PDDA/GO/GCE(d)在含0．10mol/LKCl的1．0mmol/L［Fe(CN)6］3!/4!溶液中的伏安特性，发现［Fe(CN)6］3!/4!将针分子在电极表面呈现一对可逆的氧化还原峰，且氧化峰电流依次增大，表明GO、AgNPs-PDDA成功修饰到电极表面，提高了电极表面与溶液之间的电子传递速率，且加入GO后形成的PDDA功能化立方体纳米银有效增加了电极导电性。3．3电催化氧化DA和NO!2采用CV考察了5．0×10!5mol/LDA和2．0×10!4mol/LNO!2在不同修饰电极上的电化学行为(图3)。由图3可见，GCE(曲线a)对多巴胺和NO!2基本没有响应，而GO/GCE(曲线b)对DA(Epa=0．45V)的响应较小，但对NO!2(Epa=0．94V)有较大响应，且均为不可逆氧化还原过程，说明DA和NO!2在GO/GCE电极表面的电子传递速率较慢。
图3不同修饰电极在含有5．0×10!5mol/L多巴胺和2．0×10!4mol/L亚硝酸根离子的0．1mol/LPBS缓冲溶液(pH=6．0)中的循环伏安图:(a)GCE，(b)GO/GCE，(c)AgNPs-PDDA/GCE，(d)C-AgNPs-PDDA/GO/GCE．扫速=80mV/s．Fig．3CVcurvesof(a)bareGCE，(b)GO/GCE，(c)AgNPs-PDDA/GCE，(d)C-AgNPs-PDDA/GO/GCEinPBS(0．1mol/L，pH=6．0)containing5．0×10!5mol/Lofdopamine(DA)and2．0×10!4mol/Lnitrite．Scanrate=80mV/s．时，DA的峰电流最大;当pH＞6．0或pH＜6．0时，DA的峰电流都有所下降。而NO!2在pH值4．5～5．5范围内，峰电流随pH值的增加而增大，当pH=5．5～6．5时，峰电流缓慢减校综合考虑，选择检测DA和NO!2的最佳pH=6．0。同时，DA和NO!2的氧化峰电位也随pH值的增大而变小，其线性方程分别为:Epa(V)=0．539－0．05029pH(r=0．9933)、Epa(V)=1．489－0．07706pH(r=0．9904)。根据Ep=E0－0．059(m/n)pH，其中，m、n分别为电极反应过程中转移的质子数和电子数。计算知，二者均存在m≈n，说明DA和NO!2在C-AgNPs-PDDA/GO/GCE上的氧化过程是一个等电子等质子的反应过程。在20～180mV/s范围内，DA和NO!2在电极上的氧化峰电流都随扫速的增大而增大。DA氧化峰电流与扫速成线性关系，方程为Ipa(μA)=0．6740+0．00947v(mV/s)，r=0．9970，揭示了DA在电极表面的氧化过程是吸附-解吸过程。而NO!2氧化峰电流与扫速的平方根呈线性关系，方程为Ipa(μA)=2．019+0．5075v1/2(mV/s)，r=0．9973，揭示了NO!2在电极表面的氧化过程是扩散控制过程。本实验选择80mV/s为最佳扫速。3．5多巴胺和NO!2的线性响应性能在优化条件下，采用差分脉冲伏安法(DPV
【参考文献】：
期刊论文
[1]石墨烯-壳聚糖/金纳米粒子修饰电极同时测定亚硫酸根和亚硝酸根[J]. 汪雪,李辉,吴敏,葛淑丽,朱妍,王清江,何品刚,方禹之. 分析化学. 2013(08)
本文编号：3395688
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/3395688.html
教材专著
