复合纳米材料修饰电极检测研究范文

1实验部分

1.1仪器和试剂CHI600D电化学工作站，上海辰华仪器公司;SB－120DTN超声清洗仪，宁波新芝生物科技有限公司;SA1104N电子天平，上海青海仪器有限公司。抗坏血酸(C6H8O6)，成都市科龙化工试剂厂;亚硝酸钠(NaNO2)，重庆吉元化学有限公司;碳纳米管(MWCNTs)，中国科学院成都有机化学有限公司;石墨烯()，自制;壳聚糖(CS)，Sigma公司;0.1mol/L磷酸盐缓冲溶液(PBS，pH分别为4.0，4.5，5.0，5.5，6.0，6.5，7.0，8.0)，由Na2HPO4－KH2PO4配制;其它试剂均为分析纯，实验用水均为超纯水。

1.2电极的制备玻碳电极修饰前，分别用0.3μm和0.05μm的氧化铝在1100号水洗砂纸上打磨10～20min，抛光至呈镜面后，将其放在超纯水中超声清洗5min，接着，依次在无水乙醇和超纯水中超声清洗各5min。让经前述处理好的玻碳电极自然干待用。将1mg和MWCNTs加入1mL0.1%的CS(由pH5.5HAc配制)中，超声分散至均匀，即制备CS//MWCNTs混合纳米材料。然后取10μL混合纳米材料滴涂于玻碳电极表面，并晾干备用。

2结果与讨论

2.1－MWNT修饰电极的电化学行为图1为浓度为0.1mol/LpH=5.5的PBS溶液中AA与NO－2的循环伏安曲线。在－0.2～1.4V的扫描范围内，50mV/s的扫速下，没有加入AA和NO－2时不出现氧化还原峰(曲线a);加入了AA后出现了AA特征峰(曲线b)，继续加亚硝酸根后分别出现了AA和NO－2特征峰(曲线c)，当增大AA和NO－2的浓度，特征峰的峰电流明显增大(曲线d)。说明了－MWNT修饰电极能够同时检测AA和NO－2是可行的。

2.2pH对电极的响应电流的影响图2为测试底液的pH值对响应电流的影响关系图。试验选择在pH4.5～8.0的范围内，从图中的结果显示响应电流在pH5.5时出现最大值为150μA，所以选择pH5.5的PBS作为支持电解液。

2.3AA和NO－2扫描电位的优化图3为抗坏血酸和亚硝酸的扫描电位与修饰电极响应电流关系图。将扫描的初始电位依次从0.12～1.10V对抗坏血酸和亚硝酸溶液进行扫描，观察AA和NO－2的扫描电位与修饰电极响应电流的变化规律，当扫描电位为0.17V时，对AA响应电流出现最大值6.66μA(图3A)，NO－2的扫描电位在0.95V后响应电流基本不再变化(图3B)，所以AA和NO－2的最优工作电位分别为0.17V，0.95V。

2.4－MWNT修饰电极对AA和NO－2的计时电流电流响应图4为在最佳实验条件下，研究不同浓度的AA和NO－2在－MWNT修饰电极上的计时电流响应。从图4中可以看出，AA和NO－2的响应在10s内都能达到稳定状态，说明传感器有很好的灵敏度。从图5A可以看出AA的浓度在3.00×10－6～－4.06×10－3mol/L范围内与响应电流呈良好的线性关系，线性回归方程为:1(μA)=8.6909C(mmol－1)+0.0008，r=0.9958。从图5B可以得NO－2的浓度在7.44×10－5～3.28×10－3mol/L范围内与响应电流呈良好的线性关系，线性回归方程为:I(μA)=18.11C(mmol－1)+7.8468，r=0.9988。

2.5传感器的重现性和稳定性用8支修饰电极在含有50μmol•L－1AA和NO－2的0.1mol•L－1pH为5.5的PBS中测定，AA和NO－2的相对标准偏差(RSD)分别为2.48%和2.35%。将修饰电极置于PBS测试低液中连续循环伏安扫描30圈进行检测，得出AA和NO－2的峰电流分别降低了1.86%和2.07%，以上结果都表明该传感器具有较好的重现性和稳定性。

2.6传感器在实际样品中的应用为了评估所构建传感器常规分析的适用性，将此传感器用于人体尿液的检测，结果列于表1，其加标回收率在97.60%～101.12%，较好的回收率表明该传感器具有同时检测实际样品中抗坏血酸和亚硝酸根含量的应用前景。

3结论

文中利用－MWNT修饰电极，同时研究了AA和NO－2在该修饰电极上的电化学行为。实验表明，该修饰电极对于AA和NO－2具有良好的电催化活性，与裸电极相比，AA和NO－2的氧化过电位降低，响应电流显著增大。该法制备的修饰电极具有检测速度快、灵敏度高、稳定性高等优点，适用于实际样品的检测。

作者：赵军 黄小梅 段英捷 刘燕 邓祥 单位：四川文理学院化学化工学院 四川文理学院 “特色植物开发研究” 四川省高校重点实验室