用电化学方法还原石墨烯修饰玻碳电极来同时测定鸟嘌呤和腺嘌呤
尿酸在石墨烯修饰玻碳电极上的电化学行为及测定

尿酸在石墨烯修饰玻碳电极上的电化学行为及测定朱伟琼;李容;熊健;苟兴龙【摘要】Electrochemical behavior and response of uric acid(UA) was investigated at the chemically reduced graphene oxide (RGO)-modified glassy carbon (GC) electrode (RGO/GC) by cyclic volta-mmetry, chronocoulometry and AC impedance method. The results showed that, in pH 6. 0 PBS buffer solution, the electrochemical oxidation of UA at the RGO/GC modified electrode was irreversible and controlled by diffusion. Some kinetic parameters such as the number (n) of the electron transferred, the effective area (A) of the modified electrode and the diffusion coefficient (D) were calculated to be 2, 0. 182 cm2 and 1. 51 X10-6 cm2 · S-1, respectively. A good linear relationship between peak current and concentration of UA was observed in the range of 5.0 x 10-6 -1.5x10-4 mol/L, which met the equation of Ip(μA) =6.457 +367.5c(mmol/L) (r =0. 995 7). The RGO/ GCE modified electrode was successfully applied in the determination of UA with a detection limit of 2.7 x 10-7 mol/L and recoveries of 98% - 100% .%以抗坏血酸为还原剂,采用微波水热法化学还原氧化石墨烯合成了石墨烯纳米片,制备了石墨烯修饰的玻碳电极(RGO/GCE),并采用循环伏安法、计时电量法、交流阻抗法等电化学技术研究了尿酸在该修饰电极上的电化学行为及其影响因素.结果表明,在PBS缓冲溶液中,尿酸(UA)在石墨烯修饰电极上的电极反应是一个受扩散控制的不可逆氧化过程.电极反应的转移电子数n=2,有效面积A =0.182 cm2,扩散系数D=1.51×10-6cm2·s-1.UA的氧化峰电流与其浓度在5.0×10-6~1.5×10-4mol/L范围内呈良好线性,r =0.995 7.利用该RGO/GCE修饰电极可以快速准确地测定UA,检出限为2.7×10-7 mol/L,加标回收率为98%~100%.【期刊名称】《分析测试学报》【年(卷),期】2012(031)002【总页数】6页(P153-157,163)【关键词】石墨烯;修饰电极;尿酸;电化学行为【作者】朱伟琼;李容;熊健;苟兴龙【作者单位】西华师范大学化学化工学院化学合成与污染控制重点实验室,四川南充637002;西华师范大学化学化工学院化学合成与污染控制重点实验室,四川南充637002;西华师范大学化学化工学院化学合成与污染控制重点实验室,四川南充637002;西华师范大学化学化工学院化学合成与污染控制重点实验室,四川南充637002【正文语种】中文【中图分类】O657.1;R696.6尿酸是人体内嘌呤与核苷酸分解代谢的最终产物,其在人体体液中的含量变化可充分反映人体内新陈代谢和免疫等机能状况[1]。
石墨烯-纳米金复合物修饰电极用于异烟肼及抗坏血酸的同时测定

石墨烯-纳米金复合物修饰电极用于异烟肼及抗坏血酸的同时测定杨君;刘志敏;展海军;王珍玲【摘要】制备了石墨烯-纳米金(GR/Au)复合物修饰的玻碳电极,并将其用于异烟肼(INZ)和抗坏血酸(AA)的同时检测.在0.1 mol·L-1 PBS(pH3.5)缓冲溶液中,采用循环伏安法分别考察了INZ及AA的电化学行为.结果显示,INZ及AA的氧化峰电流均与扫速(50~300 mV·s-1)的平方根呈良好线性关系,且复合物修饰电极对INZ及AA的氧化显示出高的催化性能,二者之间产生明显的峰分离(△V=170 mY).在最优实验条件下,当AA存在时,INZ的氧化峰电流与其浓度在3.0×10-6~1.5 ×10-4 mol· L-1范围内呈良好的线性关系,其检出限为8.0×10-7 mol·L-1.而当INZ存在时,AA的氧化峰电流与其浓度在3.0×10-5~1.0×10-3 mol·L-1范围内呈良好的线性关系,其检出限为6.0×10-6 mol· L-1.将此修饰电极用于药物中INZ及AA的测定,结果满意.【期刊名称】《分析测试学报》【年(卷),期】2014(033)004【总页数】6页(P403-408)【关键词】石墨烯-纳米金复合物;异烟肼;抗坏血酸;循环伏安法【作者】杨君;刘志敏;展海军;王珍玲【作者单位】河南工业大学化学化工学院,河南郑州450001;河南工业大学化学化工学院,河南郑州450001;河南工业大学化学化工学院,河南郑州450001;河南工业大学化学化工学院,河南郑州450001【正文语种】中文【中图分类】O657.1;TQ460.72异烟肼(Isoniazid,INZ)是临床上一种有效的抗结核药物[1],其代谢产物会引起肝脏损害,因此通过检测药物浓度使个体达到最佳治疗剂量的方法比统一使用标准剂量的方法更为合理。
石墨烯-ZnO复合物修饰玻碳电极微分脉冲伏安法同时测定邻苯二酚和对苯二酚

石墨烯-ZnO复合物修饰玻碳电极微分脉冲伏安法同时测定邻苯二酚和对苯二酚景雁凤;刘志敏;陈明涛;展海军;申琦【摘要】通过壳聚糖(CHIT)成膜,制备了一种新的石墨烯-ZnO复合物修饰玻碳电极(GRZnO/CHIT/GCE).运用循环伏安法研究了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0.1 mol/L B-R (pH 4.0)缓冲液中,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,利用微分脉冲伏安法测定,邻苯二酚和对苯二酚的氧化峰电流与浓度在8.0×10-7~5.0×10-5 mol/L范围内呈良好的线性关系,检测限均为2.0×10-7 mol/L(S/N=3).将该方法用于模拟水样中邻苯二酚和对苯二酚的测定,结果较满意.【期刊名称】《冶金分析》【年(卷),期】2013(033)005【总页数】7页(P6-12)【关键词】石墨烯-ZnO复合物;邻苯二酚;对苯二酚;微分脉冲伏安法;同时检测【作者】景雁凤;刘志敏;陈明涛;展海军;申琦【作者单位】河南工业大学化学化工学院,河南郑州450001;河南工业大学化学化工学院,河南郑州450001;河南工业大学化学化工学院,河南郑州450001;河南工业大学化学化工学院,河南郑州450001;郑州大学化学系,河南郑州450001【正文语种】中文【中图分类】O657.15邻苯二酚和对苯二酚是两种重要的化工原料,在农业、染料、医药等领域有着广泛的应用,但同时两者具有一定的毒性,对人体和环境的危害较大。
由于两者的物理和化学性质很相近,经常共存在环境体系中,难以分离,因此建立一种能同时检测两种化合物而且稳定性好、灵敏度高的分析方法显得尤其重要。
目前检测该类物质的方法主要有高效液相色谱法[1]、荧光法[2]、化学发光法[3]、分光光度法[4]和气相色谱-质谱联用法[5]等。
然而,这些方法大多数存在一些缺点,如费时,检测费用高,灵敏度低,前处理麻烦等。
氧化石墨烯修饰碳离子液体电极同时测定鸟嘌呤和腺嘌呤

文章编号:1004-1656(2012)02-0199-05氧化石墨烯修饰碳离子液体电极同时测定鸟嘌呤和腺嘌呤刘雪1*,王兰1,韦彩云2(1.信阳师范学院化学化工学院,河南信阳464000;2.平顶山市质量技术监督检验测试中心,河南平顶山467000)摘要:以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐为粘合剂制备了碳糊电极,然后将氧化石墨烯滴涂到碳糊电极表面制成了一种新型的氧化石墨烯修饰碳离子液体电极。
研究了鸟嘌呤和腺嘌呤在修饰电极上的电化学行为。
实验结果表明,在0.1mol/L醋酸盐缓冲溶液中(pH4.5),鸟嘌呤和腺嘌呤在该修饰电极上具有良好的电化学行为,在2.0ˑ10-7 1.5ˑ10-5mol/L浓度范围内鸟嘌呤和腺嘌呤的浓度在该电极上与电化学响应信号呈良好的线性关系,相关系数分别为为0.992和0.996。
信噪比为3时,检出限为1.0ˑ10-8mol/L。
关键词:差分脉冲伏安法;氧化石墨烯;离子液体碳糊电极;鸟嘌呤和腺嘌呤中图分类号:O657.1文献标识码:ASimultaneous determination of adenine and guanine based on grapheneoxide modified carbon ionic liquid electrodeLIU Xue1*,WANG Lan1,WEI Cai-yun2(1.Department of Chemistry,Xinyang Normal University,Xinyang,464000,China;2.Pingdingshan Quality and Technical Supervision and Testing Center,Pingdingshan,467000,China)Abstract:A novel electrochemical biosensor was fabricated based on graphene oxide modified carbon ionic liquid electrode(CILE).The CILE was fabricated by using the ionic liquid1-octyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate as binder.The electrochemical behaviors of adenine and guanine on the modified electrode were investigated.The experimental results showed that the electrochem-ical respond of adenine and guanine at the modified electrode was significantly improved in acetate buffer solutions(pH4.5).The concentration of adenine and guanine showed good linear relationships with the oxidation peak current in the range of2.0ˑ10-7 1.5ˑ10-5mol/L,with correlation coefficients of R=0.992and0.996,respectively.The limit of detection was1.0ˑ10-8mol/L(S/ N=3).Key words:differential pulse voltammetry;graphene oxide;carbon ionic liquid electrode;adenine and guanine鸟嘌呤和腺嘌呤是脱氧核糖核酸的重要组成部分,在生命过程中发挥着基础性作用[1]。
石墨烯复合修饰电极的电化学应用

0引言石墨烯作为一种新型碳材料,具有独特的结构和优异的性能。
它具有非常高的机械强度[1]、大的比表面积以及极强的电子传导能力,且成本低廉,可加工性好[2~3];对于待测物质具有一定的电催化作用,可以实现良好的重现性和可再生性[4]。
近年来,石墨烯在理论与实验方面都得到了很大的关注和发展[5~6],已经在电子、储能和转换以及生物科学和生物技术方面得到有效的开发和应用[7~8]。
石墨烯是一种单层化的二维碳材料,具有很高的纯度(不含过渡金属、Fe 、Ni 等),这为研究碳材料的电催化性质提供了有效的平台[8~9];经过功能化的石墨烯具有两亲性,既可溶于水又可溶于有机溶剂,拥有比碳纳米管更好的性质和优石墨烯复合修饰电极的电化学应用陈志华1*,葛玉卿2,金庆辉2,柳建设1,赵建龙2(1.东华大学环境科学与工程学院,上海201620)(2.中国科学院上海微系统与信息技术研究所,传感技术联合国家重点实验室,上海200050)摘要:石墨烯作为一种二维结构的新型材料,其优异性能得到了人们的广泛关注。
该文分析了石墨烯和功能化石墨烯的优异性质,总结了石墨烯作为新型传感材料的应用优势,并介绍了石墨烯对于酶电极的电子传导促进和检测优化以及石墨烯与其它有机物修饰后的复合电极对各种生物小分子的检测分析,同时对各种基于石墨烯材料的电化学传感器进行了简单介绍。
展望了石墨烯修饰电极在生物检测与环境监测等方面的电化学应用前景。
关键词:石墨烯;电化学;生物检测;传感器The application of graphene composed electrode material forelectrochemical detectionChen Zhi -hua 1*,Ge Yu -qing 2,Jin Qing -hui 2,Liu Jian -she 1,Zhao Jian -long 2(1.Environmental engineering ,Environmental science and engineering college,donghua university ,Shanghai201620,China)(2.Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology ,Chinese Academy of Science,state keylaboratory of transducehr technology ,Shanghai 200050,China)Abstract:Graphene,as a 2d structure new materials,its superior performance gets people's extensive concern.This paper analyses the excellent properties of graphene and functional graphene,summarizes the application advantages of graphene as new sensor material,and introduces graphene for enzyme electrodes of electrons as promoting and detection optimization and graphene and other organisms after modification of composite electrode to all sorts of small biomolecules detection,and electrochemical sensor based on analysis of various materials compound with graphene are introduced in brief.Prospected electrochemical application of graphene modified electrodes in biological detection and environmental monitoring .Key words:graphene;electrochemical;biological detection;sensor基金项目:国家自然科学基金项目(31000791)*通讯联系人,E-mail:chenzhihua_nonie@Vol.30,No.4D ec .2010化学传感器CHEMICALSENSORS第30卷第4期2010年12月图1(a )石墨烯的原始结构;(b )石墨烯的透射电子显微镜图像;(c )扫描式电子显微镜图像Fig.1(a)Structural model of pristine graphene ;(b)TEM image of graphene ;(c)SEM image of graphene势[10],能够有效实现电子的高效率传导。
还原氧化石墨烯―多壁碳纳米管复合膜负载金纳米粒子修饰玻碳电极检测双酚A

还原氧化石墨烯―多壁碳纳米管复合膜负载金纳米粒子修饰玻碳电极检测双酚A摘要以水合肼为还原剂,采用均相还原法制备还原氧化石墨烯多壁碳纳米管复合材料(rGOMWCNTs),通过滴涂法将其修饰到玻碳电极(GCE)表面。
以此复合材料为载体,采用电化学方法制备了金纳米粒子还原氧化石墨烯多壁碳纳米管复合膜修饰电极(AuNPsrGOMWCNTs/GCE)。
通过扫描电镜(SEM)、EDS能谱技术和电化学方法对此电极进行了表征。
研究了双酚A在修饰电极上的电化学行为。
结果表明,此电极对双酚A的电极过程具有良好的电化学活性,在0.10mol/LPBS溶液(pH7.0)中,微分脉冲伏安法测定双酚A 的线性范围为5.0×19~1.0×17mol/L和1.0×107~2.0×105mol/L,检出限为1.0×109mol/L(S/N=3)。
将此电极用于模拟水样和超市购物小票样品中双酚A含量的测定,加标回收率分别为97%~110%和98%~104%。
关键词金纳米粒子;石墨烯/碳纳米管复合材料;电化学传感器;双酚A1引言双酚A(BisphenolA,BPA)是一种重要的工业原料,被广泛用于合成聚碳酸酯(PC)和环氧树脂等材料。
含有BPA的塑料制品曾被广泛用于食品包装材料和医用材料。
但BPA是一种环境激素,可干扰人体内分泌系统,降低免疫功能和繁殖能力,增加癌症发病率。
一些国家已将其列为有毒有害化学物质而禁止使用[1]。
目前,检测BPA的方法包括高效液相色谱法[2]、气相色谱法[3],质谱法[4]、荧光法[5]、化学发光法[6]、酶联免疫吸附法[7]及电化学方法[8~10]。
其中,电化学方法以灵敏度高、仪器简单等特点受到了高度关注,尤其是近年来各种纳米材料化学修饰电极已被用于不同样品中BPA的高灵度检测。
金纳米粒子(AuNPs)因为制备方法简单,稳定性好,催化活性强及生物相容性好等特点在电化学传感领域得到了广泛的应用[11],基于金纳米粒子的电化学传感器也已用于BPA的检测[12,13]。
电化学还原的氧化石墨烯修饰电极检测L_色氨酸_李春香

2. 2 L - 色氨酸在修饰电极上的电化学行为 ) 。在 G 用循环伏安法研究了 L 图3 C E 上, L - 色氨酸在不同电极上的电化学行为 ( - 色氨酸氧化峰出现 ) 。 在 GO / ) 。 这表明氧化石 在 +0 曲线 b 其峰电流降低 , 但峰电位负向移动 3 曲线 a . 7 0V( G C E 上, 0mV( 墨烯的独特结构对 L 但 由 于 氧 化 石 墨 烯 导 电 性 差, 致 使 峰 电 流 反 倒 降 低。 - 色氨酸的 氧 化 存 在 催 化 作 用 , / 与上述两种电极相比 , 在E 其峰电流分别增大 7 R GO G C E 上, L . 1倍 - 色氨酸的伏安响应得到显著提高 , ) , 峰电位负移至 +0 曲线 c 这表明电化学还原的氧化 石 墨 烯 能 高 效 催 化 氧 化 L 和8 . 9倍, . 6 2V( -色 氨 酸 。 这是因为氧化石墨烯电化学还原后 , 其导电性能显著提高 , 同时又具有大的 比 表 面 积 , 不仅能有效富集更 多的目标分析物 , 而且在它的有效活性 位 点 的 作 用 下 能 使 电 子 得 到 快 速 传 递 , 从而大大提高检测的灵敏 度 。 此外 , 实验还发现 , 背景电流也显著增大 ; 反向扫描 L 没有出现相应的还原峰 , 这 说明 - 色氨酸溶液时 , 该行为是一不可逆的氧化过程 。 用循环伏安法研究了 L 随 着 扫 速 的 增 加, 氧化峰电流增 - 色氨酸的峰 电 流 与 扫 速 的 关 系 。 实 验 发 现 , , 。 / , 大 氧化峰电位正移 在 1 线性方程为 : 0~1 5 0mV s扫速范围内 氧化峰电流与扫速呈良好的线性关系 , / ) ( ) , 这表 明 L i A) =-1 . 7 4 5 8-0 . 0 7 2 1 1 v( mV s r=0 . 9 9 6 -色 氨 酸 在 该 修 饰 电 极 上 的 氧 化 过 程 为 吸 附 a( p μ 控制过程 。 2. 3 p H 的影响 / 考察了 L 在p R GO G C E 表面的响应性能与 p . 0~9 . 0 范围 H 的关系 。 实验发现 , H 于3 - 色氨酸在 E 在5 而后随 p 内变化时 , L H 的增大而增大 , . 5~6 . 5 之间有最佳响应 , H 的增 大而 - 色氨酸氧化峰电流随 p 峰电流降低 ; 同时 , 峰电位随 p 氧化峰电位与 p H 的增大而负向移动 。 在 3 . 0~9 . 0的 p H 范围 , H 呈 良好 2 3 2
氧化石墨烯修饰碳离子液体电极同时测定鸟嘌呤和腺嘌呤

摘要: 以离子液体 1丁基.. 咪唑六 氟磷 酸盐为粘合剂制备 了碳糊 电极 , . 3甲基 - 然后将 氧化石墨烯 滴涂到碳糊 电 极表面 制成 了一 种新 型的氧化石墨烯修饰碳离子液体 电极。研究 了鸟 嘌呤和腺嘌 呤在修饰 电极 上 的电化 学 行 为。实验结果 表明 , 0 1m lL醋 酸盐缓 冲溶液 中 ( H . ) 鸟嘌 呤和腺 嘌呤在该 修饰 电极上具 有 良好 在 . o / p45 ,
氧 化 石 墨 烯 修 饰 碳 离 子液 体 电极 同 时测 定 鸟 嘌 呤和 腺 嘌 呤
刘 雪h, 王 兰 韦彩云 ,
(. 1 信阳师范学院化学化工学院 , 河南 信阳 440 ; 60 0
平顶山 470 ) 600 2 .平顶 山市 质 量技 术监 督检 验测 试 中心 , 南 河
2 Pndnsa ul n eh ia S prio n et gC ne, i dnsa ,60 0 C i t . ig i h nQ ai adT cncl u evs nadT sn e t Pn ighn4 7 0 , hm ) g y t i i r g
A s atA nvl l t c e cl i e sr a bi t ae ngahn xd oie a o nc i i eet d ( IE) b t c: oe ee r hmi o no s ar ae bsdo r e e iem d dcr ni i l ud l r e CL . r co ab s w f c d p o i f b o q c o
第2 4卷第 2期
21 0 2年 2月
化 学 研 究 与 应 用
C e c l s ac n p iain h mia e r h a dAp l t Re c o
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2 设备和程序 GO表面形态的特点是通过原子力显微镜(AFM,Agilent5500, 美国)和扫描电子显微镜(SEM、日立H- 9000、日本)得到的。 所有的电化学实验都是在三电极电解池下进行的。包括 CHI660D电化学工作站(Chenhua,中国),铂电极和Ag /AgCl电极 分别作为辅助电极和参比电极。修饰电极的电化学性质是通 过循环伏安法(CV)和电化学阻抗谱(EIS)来测定的。CV是在 0.1mol/L氯化钾+ 1.0×10-3mol/L K3Fe(CN)63-/4-溶液中测定。 EIS是在0.1mol/L氯化钾+ 5.0×10-3mol/LK3Fe(CN)63--/4-溶液 中测定的。这时的平衡电势是0.175 V(vs . Ag /AgCl)、扰动振 幅为5mV,频率范围从100千赫至0.1赫兹。所有测量是在室 温下进行的(25±2 ℃)。
谢谢大家!
mol /L鸟嘌呤和腺嘌呤混合溶液 (1 : 1)的CV图 , (c) erGO/GCE 在 0.1 mol /L PBS (pH=6.2) 在0.1 V/s的CV图
Fig. 5 (A) 在 5.0× 10-6 mol /L腺嘌呤存在时, er-GO/GCE 在0.4, 0.8, 2.0, 4.0, 8.0, 12.0,和16.0 × 10-6 mol/ L鸟嘌呤 (从a到g) 溶液的 DPV图,坐标是峰电流对鸟嘌呤浓度 (B) 在 5.0 ×10-6 mol/ L鸟嘌呤 存在时,er-GO/GCE 在0.6, 1.0, 3.0, 5.0, 7.0, 10.0, 15.0, and 20.0 × 10-6 mol /L腺嘌呤(从 a到h) 溶液 的DPV图,坐标是峰电流对腺嘌呤 浓度。
4 er-GO/GCE选择性、稳定性和重现性
同时测定鸟嘌呤和腺嘌呤时主要的干扰物质来自生物体液中共存 的物质,这可能导致新的伏安峰或与现有的峰重叠。我们对一些可能的无 机离子和有机化合物进行了测试并评估它们的干扰水平。结果表明,50倍 浓度的Ca2+,Mg2+,Fe3+,Zn2+、Cu2+,Cl-,抗坏血酸、尿液酸、多巴胺、 葡萄糖、和10倍的退热净,人血清白蛋白,血红蛋白对鸟嘌呤和腺嘌呤信号 的检测没有明显的影响,偏差低于±5%。er-GO/GCE稳定性和重现性的 评估是在1.0×10-5mol/L的鸟嘌呤和1.0 ×10-5mol/L的腺嘌呤溶液中进 行的。经过7天成功的扫描检测,鸟嘌呤和腺嘌呤溶液在新制的erGO/GCE上的氧化峰电流有一个相对标准偏差(RSD)分别为2.42%和 2.75%。如将新制的er-GO/GCE储存在4℃下7天,标准偏差分别为 3.87%和4.06%。表明这种准备好的er-GO/GCE具有良好的稳定性和重 现性。此外,在PBS溶液中连续扫描三个周期,结果显示er-GO/GCE很容 易再生并为下一个测量使用,再生er-GO/GCE在相同的溶液中测量15次, RSD值约2.7%。
5 er-GO/GCE的分析应用
通过er-GO/GCE测定包含在热变性小牛胸腺 DNA(5mg/mL)中的鸟嘌呤和腺嘌呤。氧化鸟嘌呤和腺嘌 呤对应的两个氧化峰可以在DPV中清楚地观察到。鸟嘌呤 和腺嘌呤的浓度是通过标准加入法来确定的。腺嘌呤和鸟 嘌呤在热变性小牛胸腺DNA含量的理论值和计算值分别为 22.6%和28.5%(摩尔比,mol%)。这个值(G + C)/(A + T)计 算为0.793,这与标准值0.77相一致。此外,为了进一步确认 这种方法的实用性,er-GO/ GCE也被应用于鸟嘌呤和腺嘌 呤在尿液中的测定。所有的样品都确定在同等条件下的5 倍。结果列在表2中,可以看出回收率是可观的。鸟嘌呤 和腺嘌呤回收率分别是98.0-104.0%和98.0-102.0%,这 也表明这种方法的适用性和可靠性。
实 验
1 石墨烯氧化物/玻碳电极的制备 通过改进的Hummers法使用石墨粉作为原材料来制 备氧化石墨。用超声波法将剥落的石墨氧化物变成石墨 烯氧化物(GO),是通过JY92-IIN超声波清洁器(宁波,中 国)工作40分钟(200 W)得到的。这种均匀的GO (1.0mg/mL)水分散液是用于制备修改电极的。在修饰 前,将裸GCE在湿润的Al2O3( 0. 05 μm) 上抛光成镜面, 然后用无水乙醇、蒸馏水超声波清洗。用微量进样器取5 μL石墨烯悬浮液滴加在玻碳电极表面,在红外灯下烘干 30分钟即制得石墨烯修饰玻碳电极。随后,将修饰电极放 在0.1mol/L PBS(pH值为4.6)溶液中,电势范围从0.0到1.5 V在扫描以0.05V/s的扫描速度循环十个周期,记录循 环伏安图。
结果与讨论
1 修饰电极的特征 2 鸟嘌呤和腺嘌呤在er-GO/GCE电极上的电化学行为
3 在GO/GCE上同时测定腺嘌呤和鸟嘌呤 4 er-GO/GCE选择性、稳定性和重现性
5 er-GO/GCE的分析应用
1 修饰电极的特征
图1-A显示了GO沉积在云母基质上的AFM图象。可以 看出GO几乎是单层,平均厚度是1 - 1.5纳米,比理论预测值 大些。这种现象可以归结为单个石墨烯薄片在两面都包含 官能团。图1-B显示了GO的SEM图像。这个皱巴巴的,皱 片状的结构可以提供更多的反应位点。此外,因为在制备 石墨氧化物过程中的氧化反应,石墨烯薄片边缘的平面也 可能产生化学官能团,如C-OH和-COOH,有利于GO吸附在 GCE电极表面上和反应物分子的吸收。图2-A显示了样品 GCE,GO/GCE和er-GO/GCE在0.1mol/L氯化钾+ 1 ×103mol/L K3Fe(CN)6溶液中的CV图。有明确定义的样品的 CV图,即在裸GCE电极上观察得到氧化还原过程中可逆电 子的转移(曲线a)。然而,修饰的GO/GCE,阳极和阴极峰 几乎消失(曲线b)。在电极表面上Fe(CN)63-电子转移过程 中,GO修饰电极充当了阻挡层的角色。然而,当GO还原 成er-GO时,我们可以看到一对清晰的氧化还原峰(曲线 c)。表明er-GO可以加速Fe(CN)CE、(d)er-GO/GCE在1.0×10-5mol/L鸟嘌呤 (A)和腺嘌呤(B)溶液中的CV图,(c)er-GO/GCE在0.1mol/LPBS溶 液(pH=6.2)在0.1V/s的CV图
图4 (a) GCE, (b) GO/GCE,和 (d) er-GO/GCE 在1.0 ×10-5
结 论
总之,在基于石墨烯修饰GCE电极上一个简单和环保 的对鸟嘌呤与腺嘌呤的敏感性检测的电化学传感器制造出 来了。在er-GO/GCE上观察到,鸟嘌呤和腺嘌呤的氧化峰 电流明显增加,氧化峰电位负移。在优化实验参数后,通 过DPV在er-GO/GCE上同时测定鸟嘌呤和腺嘌呤得到, 检出限(S/N=3),分别是1.5× 10-7M和2.0×10-7M.此外,这 个er-GO/GCE也表现出高的选择性、重现性和稳定性,成 功地用于鸟嘌呤和腺嘌呤在热变性小牛胸腺DNA和尿液中 的检测,显示了其在实际样品分析中大有前途。
Fig. 1 AFM (A) and SEM (B) images of GO
图2-A 样品GCE,GO/GCE和er-GO/GCE在0.1mol/LKCl+ 1 ×10-3mol/L K3Fe(CN)6溶液中的CV图 图2-B (a)GCE、(b)GO/GCE、(c)er-GO/GCE在5×103mol/LFe(CN)63-/4-+ 0.1 mol/LKCl频率从0.1Hz到100Hz的奈奎斯特图
3 在GO/GCE上同时测定腺嘌呤和鸟嘌呤
图4显示了含有0.1mol/L PBS(pH=6.2)的腺嘌呤和 鸟嘌呤混合溶液(1.0×10-5mol/L)在不同电极上的CV曲线 图。在裸GCE电极上测定时可以看到两个小驼峰峰值分别在 0.790 V和1.077 V(曲线a)。对于GO/GCE,峰电流大约在 0.754 V和1.052V(曲线b),均略有增加。相应地,对于erGO/GCE,峰电流大约在0.735 V和1.007V,不仅显示出了 电势负移而且电流响应增强。阳极峰电势扩大后的分离与敏 感性的增加实现了在er-GO/GCE上同时测定鸟嘌呤和腺嘌呤 的可行性。
在优化条件下,用电化学方法在er-GO/GCE上 同时测定鸟嘌呤和腺嘌呤由DPV完成。为了优化决 定性条件,GO修饰数量的影响、溶液的pH值影响 被优先考虑。实验证明,当GO分散液在GCE电极上 的体积,从1到5微升时和从5到9微升时,鸟嘌呤 和腺嘌呤在er-GO/GCE的氧化电流分别增加和降低。 另外,研究还表明,当溶液的pH值从4.6变化到6.2 时,鸟嘌呤和腺嘌呤的氧化峰电流增加,从6.2到 8.7时,氧化峰电流降低。因此,分别选用GO的修 饰体积为5毫升、溶液pH值为6.2作为优化条件。
用电化学方法还原石墨烯修饰玻碳电极来 同时测定鸟嘌呤和腺嘌呤
专业:无机化学
摘 要
在本文中,我们在电化学方法还原石墨烯氧化物(erGO)修饰玻碳电极(er-GCE)基础上研究了直接用电化学 氧化、微分脉冲伏安法(DPV)来测定鸟嘌呤和腺嘌呤。和 GCE、GO/GCE电极相比,这种er-GCE电极显示出了对 鸟嘌呤和腺嘌呤非常好的电催化活性,使氧化电流升高, 氧化电位负移。使用准备好的er-GCE成功的实现了同时 对鸟嘌呤和腺嘌呤的测定。鸟嘌呤和腺嘌呤的检出限(基 于S / N= 3)分别为1.5×10-7mol/L和2.0×10-7mol/L。 此外,这种er-GO/GCE显示出了高的选择性,再生性和稳定 性,也可以用于鸟嘌呤和腺嘌呤在热变性小牛胸腺DNA和 尿液中的检测,这显示出了其在实际样品分析中大有前途。
2 鸟嘌呤和腺嘌呤在er-GO/GCE电极上的电化 学行为
鸟嘌呤和腺嘌呤在电极上的氧化还原行为是通过CV图来 表征的。和鸟嘌呤在GO/GCE电极上的氧化峰相比(曲线 b),er-GO/ GCE(曲线c)的峰电势从0.754 V降低到0.717V,峰 电流1.349uA增加到4.976uA。氧化峰电势负移约46mV。氧化 峰值电流(Ipa)增加约4.62倍。腺嘌呤在不同电极也是类似 的结果。在er-GO/GCE上峰电流增加和峰电势负移也许可以 归因于er-GO固定在GCE电极表面时,表面积大,有大量的官 能团和导电性能强,增加了电化学吸附位点,吸附了大量的 鸟嘌呤和腺嘌呤,电催化能力大大提高。