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银/石墨烯复合材料研究进展

化工新型材料 2024年第2期52卷 246-248页

作者：聂慧芳王玉杰河南工程学院郑州450007

银和石墨烯具有导电导热、抗菌等优异性能,两者复合制备的银/石墨烯复合材料在材料领域受到广泛关注。介绍了银/石墨烯复合材料的合成机理和制备方法,总结了银/石墨烯复合材料在电接触材料、电极修饰材料、传感器、抗菌材料等领域的研... 详细信息

银和石墨烯具有导电导热、抗菌等优异性能,两者复合制备的银/石墨烯复合材料在材料领域受到广泛关注。介绍了银/石墨烯复合材料的合成机理和制备方法,总结了银/石墨烯复合材料在电接触材料、电极修饰材料、传感器、抗菌材料等领域的研究进展及应用情况。

关键词：银石墨烯复合材料电极修饰材料压力传感器

构建5-氟尿嘧啶电化学传感器电极材料的研究进展

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湖北科技学院学报（医学版） 2024年第2期38卷 180-184页

作者：敖佳林张瑞瑞丁赛文徐伟航王诗舒婷湖北科技学院医学部药学院湖北咸宁437100

电化学检测方法具有准确度高、成本低、操作简单易行的特点,广泛应用于各种药物含量的分析测定。5-氟尿嘧啶在肿瘤的治疗中起着重要作用,但药物过量会引起许多显著的不良反应,因此,5-氟尿嘧啶的含量测定是很有必要的。本文结合国内外文... 详细信息

电化学检测方法具有准确度高、成本低、操作简单易行的特点,广泛应用于各种药物含量的分析测定。5-氟尿嘧啶在肿瘤的治疗中起着重要作用,但药物过量会引起许多显著的不良反应,因此,5-氟尿嘧啶的含量测定是很有必要的。本文结合国内外文献对5-氟尿嘧啶的报道,综述了近几年电化学检测5-氟尿嘧啶的电极修饰材料、检测方法及其检测结果,认为运用生物提取物作为修饰材料是5-氟尿嘧啶电化学传感器的重要研究方向。

关键词： 5-氟尿嘧啶电化学传感器电极修饰材料药物分析

基于Ti3C2Tx修饰玻碳电极的电化学生物传感器研究

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基于Ti3C2Tx修饰玻碳电极的电化学生物传感器研究

作者：于浩吉林大学

学位级别：硕士

开发灵敏度高、检测限低、检测范围宽的高性能电化学传感器实现对生物小分子的检测具有重要意义。玻碳电极具有导电性好、化学性质稳定、气体无法通过电极、纯度高以及表面容易再生等优点,作为电化学传感器工作电极得到了广泛的应用。... 详细信息

开发灵敏度高、检测限低、检测范围宽的高性能电化学传感器实现对生物小分子的检测具有重要意义。玻碳电极具有导电性好、化学性质稳定、气体无法通过电极、纯度高以及表面容易再生等优点,作为电化学传感器工作电极得到了广泛的应用。由于原始的电极无分子识别能力、响应信号低,难以灵敏检测生物小分子,通过纳米材料修饰电极可以有效改进裸玻碳电极的不足,如何设计和选择修饰电极纳米材料尤为重要。本文中利用TiCT大的比表面积、优良的导电性、良好的生物相容性、更多的改性潜力等优点,并通过不同的金属纳米颗粒对TiCT进行进一步的改性,构建了两种电化学传感器,实现了对抗坏血酸和多巴胺的高性能检测。主要研究内容包括:(1)利用选择性刻蚀法制备了TiCT纳米材料,通过硼氢化钠还原法在TiCT上生长Ag/Pt纳米颗粒,制备了用于电极修饰的Ag/Pt/TiCT材料。由于TiCT的层状结构,提供了较大的比表面积,增强了工作电极对抗坏血酸的吸附能力;更小的电子转移电阻,提高了电子转移能力;Ag/Pt/TiCT具有大的电化学活性面积,可以获得更多电化学反应的活性位点。利用以上三点的优势,提高了电化学反应速率,进而提升了传感器的敏感特性,构建了性能优良的抗坏血酸电化学传感器。基于Ag/Pt/TiCT修饰玻碳电极的电化学抗坏血酸传感器,与以往报道其他修饰材料的抗坏血酸传感器相比,具有更宽的线性范围和更低的检测限。在200-9800μM的线性检测范围内,灵敏度为6.78μA/m M,检测下限为4.78μM(S/N=3)。(2)利用选择性刻蚀法和硼氢化钠还原法在TiCT上生长Au纳米颗粒,制备了用于电极修饰的Au/TiCT材料。重点研究了TiCT、Au/TiCT修饰玻碳电极对传感器性能的影响,TiCT修饰玻碳电极可以实现传感器对多巴胺的检测(对10μM多巴胺的响应电流值为3.84μA),Au纳米颗粒的修饰进一步提升的传感器对多巴胺的测能力,对10μM多巴胺的响应电流值为4.76μA,是TiCT/GCE的1.24倍。基于Au/TiCT/GCE工作电极的电化学传感器具有最佳传感性能的原因有以下几点:TiCT层状结构提供了大的比表面积和优良的电导率,获得了更快的电子转移速率,增强了电极对多巴胺的电催化活性;Au纳米颗粒的引入,由于金纳米颗粒优异的电催化活性,进一步提高了电子转移能力和电催化活性;Au纳米颗粒与TiCT之间的协同作用获得了更大的电化学活性面积,提供更多的活性位点,增加工作电极与多巴胺之间的相互作用,加快电化学反应速度。基于Au/TiCT/GCE工作电极的多巴胺传感器,检测量程为0.5μM-50μM,灵敏度为0.29μA/μM,检测下限为0.267μM。综上所述,本文制备Ag/Pt/TiCT和Au/TiCT两种不同的TiCT基纳米复合材料,用于玻碳工作电极的修饰,构建了用于抗坏血酸和多巴胺精确高效检测的电化学生物传感器,传感器具有优良的敏感性能,具有良好的应用前景。

关键词：电化学生物传感器 MXene 玻碳电极电极修饰材料多巴胺抗坏血酸

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分子印迹电化学传感器用于有机污染物的测定

分子印迹电化学传感器用于有机污染物的测定

作者：许汝力苏州科技大学

学位级别：硕士

由于工农业日益发达,排出的各类有机污染物已对自然环境和人体健康形成极大威胁。因此,有机污染物的高效检出和降解对环境治理和维护人体健康有着十分重要的现实意义。分子印迹聚合物(Molecularly imprinted polymer,MIP)因选择性高、... 详细信息

由于工农业日益发达,排出的各类有机污染物已对自然环境和人体健康形成极大威胁。因此,有机污染物的高效检出和降解对环境治理和维护人体健康有着十分重要的现实意义。分子印迹聚合物(Molecularly imprinted polymer,MIP)因选择性高、易调控以及成本低等特点能够弥补传统仪器分析运行成本高、检测时间长等缺点,在有机污染物的检测和预处理方面有较好应用前景。为了开发快速、灵敏、准确的方法检测有机污染物,本文将分子印迹技术(Molecular Imprinting Technology,MIT)与电化学传感器结合,利用MIP对模板分子的高效富集能力和电化学传感响应快速、操作简便等优点,基于不同的MIP合成策略、电化学传感方式,构建了一系列分子印迹电化学传感器(Molecularly imprinted electrochemical sensor,MICES)成功用于检测酚类和抗生素类有机污染物,并探究了不同类型MIP的合成以及其它电极修饰材料对传感器性能的影响。主要研究内容如下:1、以丙烯腈(Acrylonitrile,ACN)为功能单体、二甲基丙烯酸乙二醇酯(Ethylene dimethacrylate,EGDMA)为交联剂、偶氮二异丁腈(Azobisisobutyronitrile,AIBN)为引发剂、双酚A(Bisphenol A,BPA)为模板分子,本体聚合制备了MIP,结合氮掺杂多壁碳纳米管(N-MWCNTs)修饰碳糊电极(Carbon paste electrode,CPE)构建了N-MWCNTs-MIP/CPE用于BPA的快速灵敏检测,通过SEM、FT-IR对MIP的形貌、有机基团进行表征,通过循环伏安法(Cyclic voltammetry,CV)探究了BPA的电化学行为和传感器的性能。研究表明:当以N-MWCNTs 5%、MIP 10%、石墨粉55%以及甲基硅油30%的比例制备MICES,在p H=7.0的磷酸盐缓冲液(PBS)中富集300 s,扫速为50 m V/s时,检测BPA效果最佳,BPA的浓度线性范围为0.1～100μM,检出限为11.8 n M(S/N=3)。该传感器用于实际样品塑料瓶中BPA的检测,加标回收率为96.57%～103.54%。2、以甲基丙烯酸(Methacrylate,MAA)为功能单体、KH570为交联剂、过硫酸钾为引发剂、四乙氧基硅烷(Tetraethyl orthosilicate,TEOS)为无机前驱体、土霉素(Oxytetracycline,OTC)为模板分子,本体聚合制备了有机-无机杂化MIP,结合表面电沉积聚乙烯亚胺-银纳米粒子(PEI-AgNPs)修饰CPE构建了PEI-AgNPs-MIP/CPE,采用K[Fe(CN)]作为电化学探针检测OTC。通过SEM、FT-IR对MIP和PEI-AgNPs的形貌、官能团进行了表征,通过CV法、差式脉冲伏安法(Differential pulse voltammetry,DPV)探究了传感器的性能。研究表明:当以MIP 10%、石墨粉60%、甲基硅油30%的比例制备MIP/CPE,用CV法在MIP/CPE表面分别电沉积PEI 5圈、AgNPs 10圈制备PEI-AgNPs-MIP/CPE,在p H=7.0的PBS中孵育15 min时,OTC检测效果最佳,OTC浓度线性范围为0.1～12μM,检出限为6.4 n M(S/N=3),该传感器用于实际样品牛奶中OTC的检测,加标回收率为93.7%～101.6%。3、以苯胺(Aniline,AN)为功能单体,四环素(Tetracycline,TC)为模板分子电聚合制备了MIP,结合咪唑类金属有机框架材料(MOFs)ZIF-8修饰玻璃铟锡电极(Indium Tin Electrode,ITO)构建了ZIF-8-MIP/ITO,采用K[Fe(CN)]作为电化学探针检测TC,通过SEM对ZIF-8的形貌进行表征,DPV法对MIP的电聚进行电化学表征,通过CV法、DPV法探究了传感器的性能。研究表明:当滴涂7μL 0.1 mg/m L ZIF-8,用CV法在ZIF-8/ITO表面扫30圈电聚合MIP制备ZIF-8-MIP/ITO,孵育时间为10 min时,传感器检测TC效果最佳,TC的浓度线性范围为1～70μM,检出限为0.25 n M(S/N=3),该传感器用于检测实际样品河水中的TC,加标回收率为94.50%～104.00%。

关键词：分子印迹电化学传感器电极修饰材料有机污染物

磺胺嘧啶分子印迹电化学传感器的制备及其快速检测食品中磺胺嘧啶药物残留

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食品科学 2018年第22期39卷 319-327页

作者：赵玲钰秦思楠高林高文惠河北科技大学生物科学与工程学院河北省发酵工程技术研究中心河北石家庄050000

以磺胺嘧啶为模板分子,邻氨基苯酚为功能单体,采用紫外光谱法优化二者比例,以羧基化多壁碳纳米管和纳米金为修饰材料,用滴涂法修饰玻碳电极,在高氯酸-高氯酸钠溶液(pH 5.5)中电聚合形成邻氨基苯酚聚合膜,制备磺胺嘧啶分子印迹电化学传... 详细信息

以磺胺嘧啶为模板分子,邻氨基苯酚为功能单体,采用紫外光谱法优化二者比例,以羧基化多壁碳纳米管和纳米金为修饰材料,用滴涂法修饰玻碳电极,在高氯酸-高氯酸钠溶液(pH 5.5)中电聚合形成邻氨基苯酚聚合膜,制备磺胺嘧啶分子印迹电化学传感器。实验选用含0.5 mol/L KCl及5 mmol/L K_3[Fe(CN)_6]-K_4[Fe(CN)_6]的水溶液为表征溶液,采用循环伏安法和差分脉冲伏安法研究传感器的电化学响应特性,优化制备条件,研究印迹传感器对模板分子及其结构类似物的选择性响应性能,并将该传感器应用于食品中磺胺嘧啶药物残留的快速检测。在最佳条件下,磺胺嘧啶浓度在1.0×10^(-8)~2.0×10^(-6) mol/L范围内线性关系良好,检出限为3.3×10^(-9) mol/L,样品加标平均回收率在83.50%~97.80%之间,相对标准偏差不大于4.0%。该传感器制作成本低、操作简便快速、检测灵敏度高、抗干扰能力强、稳定性好,具有良好的应用前景。

关键词：磺胺嘧啶电极修饰材料分子印迹聚合物电化学传感器紫外光谱法

基于纳米多孔金的电化学传感器构建及其在食品快速检测的应用研究

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基于纳米多孔金的电化学传感器构建及其在食品快速检测的应用研究

作者：张巧云南京财经大学

学位级别：硕士

在食品安全快速检测领域,电化学传感器因为灵敏、便携、检测成本低等优点深受质检企业的喜爱,也被广泛用于科学研究。近年来,特色各异的纳米材料不断涌现并被用作电极修饰材料,大大扩宽了电化学传感器的应用研究范围。本文以纳米多孔金... 详细信息

在食品安全快速检测领域,电化学传感器因为灵敏、便携、检测成本低等优点深受质检企业的喜爱,也被广泛用于科学研究。近年来,特色各异的纳米材料不断涌现并被用作电极修饰材料,大大扩宽了电化学传感器的应用研究范围。本文以纳米多孔金为主要修饰材料,结合其他纳米复合材料或者电化学聚合物构建了三种不同的电化学传感器;分析了不同修饰材料的电化学性质及电化学传感器性能,并将其应用于四种食品组分的检测。具体研究内容如下:(1)通过腐蚀法制备了纳米多孔金(NPG),构建了纳米多孔金电化学传感器(NPG/GCE),对抗坏血酸在该NPG/GCE上的循环伏安行为(CV)、差分脉冲伏安行为(DPV)行为进行了表征。NPG大的比表面积和独特的三维网状结构有利于被测物或者修饰材料的吸附;同时,电催化了抗坏血酸中的活性-OH发生氧化还原,提高了抗坏血酸峰电流强度,可以用于抗坏血酸的定量检测。峰电流值与抗坏血酸浓度在一定范围内呈线性相关,经过线性拟合,得到方程j(μA/cm)=0.76526 Cvc(μg/m L)+27.8992。该检测方法电极制备简单,无需复杂的样品前处理,避免了抗坏血酸的氧化,检测过程迅速。检测设备便于携带,可以满足食品质检中对样品现场快速检测的需求。(2)制备了石墨烯/壳聚糖/离子液体纳米复合物(GO/CS/IL),用于修饰NPG/GCE构建GO/CS/IL/NPG/GCE电化学传感器,研究了纳米复合物和传感器电极的表面结构、形貌和不同修饰电极的电化学行为。实验结果表明:NPG和GO/CS/IL具有协同作用,使得新型GO/CS/IL/NPG/GCE电极具有优异的电化学性能;所制备的NPG/GCE的比表面积为0.3765 cm,滴加GO/CS/IL后比表面积提高至0.625 cm,有效表面积增加了近1.66倍,GO/CS/IL/NPG/GCE大的比表面积可以促进电子的快速转移;GO/CS/IL/NPG/GCE对苋菜红呈现了最高氧化还原峰值电流响应信号,可以用于饮料中苋菜红的检测,检测浓度范围在8～1200n M。与文献中报道的相关传感器相比,GO/CS/IL/NPG/GCE优秀的电化学性能提高了传质速率,具有较低的检出限(8 n M)和高至27.74 A Mcm的灵敏度。(3)研究了Cd在GO/CS/IL/NPG/GCE上的阳极溶出伏安(ASV)行为,进一步扩展了GO/CS/IL/NPG/GCE的应用范围。在电极表面,含有石墨烯的GO/CS/IL纳米复合物和NPG均带有负电荷,在静电引力作用下,对带正电的重金属有吸附作用,可以提高重金属的富集量。成功的将GO/CS/IL/NPG/GCE用于大米中Cd的检测,对Cd浓度和峰电流值进行拟合,得到线性方程:y(μA)=2.296 x+2.225(R=0.990)。将GO/CS/IL/NPG/GCE用于检测大米样品,标准样品回收率在104%～106%,对Cd的检测具有抗干扰能力和稳定性。(4)在NPG/GCE电极表面,以巯基苯胺为功能单体,三氯丙醇(3-MCPD)为模板分子,经过电聚合形成分子印迹聚合膜(MIP),构建新型分子印迹膜电化学传感器MIP/NPG/GCE。在氢键作用下,3-MCPD中的羟基和巯基苯胺中的氨基结合,再经过模板洗脱,电极表面留下了与3-MCPD结构相匹配的三维空穴。通过铁离子在CV、EIS、DPV中的电化学行为对MIP/NPG/GCE电极进行了表征,对分子印迹聚合膜形成条件进行了优化。最后将MIP/NPG/GCE用于3-MCPD的检测。结果表明铁的峰电流值与3-MCPD浓度的对数值在一定范围内呈线性关系,线性回归方程为:I(μA)=-3.76748 lg C+20.81759,(R=0.998),最低检出限为1×10mol/L。形成的分子印迹膜对3-MCPD具有特异性识别功能,MIP/NPG/GCE表现出优异的抗干扰能力和选择性。

关键词：食品快速检测电化学传感器纳米多孔金石墨烯电极修饰材料

水环境中重金属六价铬电化学检测方法研究进展

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传感器世界 2016年第12期22卷 7-14页

作者：李玥琪胡敬芳邹小平高国伟北京信息科技大学自动化学院北京100192 北京信息科技大学传感器重点实验室北京100101

目前我国水环境重金属污染问题严重,其中水环境重金属六价铬[Cr(VI)]污染日显突出,对人类健康和环境安全造成了严重威胁。近年来,Cr(VI)电化学检测方法发展较快,因其具有检测灵敏度高、检测时间短、表征信息丰富、仪器小型便携化的优点... 详细信息

目前我国水环境重金属污染问题严重,其中水环境重金属六价铬[Cr(VI)]污染日显突出,对人类健康和环境安全造成了严重威胁。近年来,Cr(VI)电化学检测方法发展较快,因其具有检测灵敏度高、检测时间短、表征信息丰富、仪器小型便携化的优点,为水环境Cr(VI)的现场、快速、实时、在线和连续测量等新测量要求提供了技术和条件。从电化学定量分析方法和电极修饰材料两个方面,对国内外水环境中重金属Cr(VI)电化学检测方法研究进展进行了综述,指出该方法在实际应用中面临的主要问题,并提出了未来的发展方向。

关键词：水环境重金属六价铬电化学检测电极修饰材料

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构建多巴胺电化学传感器电极材料的研究进展

化学与粘合 2021年第2期43卷 138-142页

作者：周旋崔泽琳白雪峰黑龙江省科学院石油化学研究院黑龙江哈尔滨150040 哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院黑龙江哈尔滨150001

由于多巴胺在生物系统中的临床重要性,使得其检测受到广泛关注。电化学检测因具有对生物体损伤小、操作简单、精确度高等优点而被广泛应用。电极修饰材料是电化学检测中决定多巴胺检测性能的关键所在。对近年来应用在多巴胺检测中的电... 详细信息

由于多巴胺在生物系统中的临床重要性,使得其检测受到广泛关注。电化学检测因具有对生物体损伤小、操作简单、精确度高等优点而被广泛应用。电极修饰材料是电化学检测中决定多巴胺检测性能的关键所在。对近年来应用在多巴胺检测中的电极修饰材料及其性能进行了综述。

关键词：多巴胺检测电极修饰材料电化学传感

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碳原子线的电化学行为

碳原子线的电化学行为