孔雀石绿分子印迹电化学传感器的制备与应用

2022-04-13 08:43:15 | 浏览次数:

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z0nky材料被用于修饰电极以提高电极的有效比表面积、电子传递速率和电催化活性[17],从而提高分子印迹电化学传感器的检测灵敏度。纳米碳纤维具有稳定性好、比表面积大、电导性高等优良性能,在电化学分析中受到越来越多的关注[18,19]。尤其是以细菌纤维素为碳源制备的多孔碳纳米纤维(Porous carbon nanofiber, PCNF), 因其较强的机械强度、高孔隙率和廉价易得而备受关注,并且已被作为电极修饰材料应用于重金属离子的高灵敏电化学检测[20]。

本研究以细菌纤维素为碳源制备了PCNF材料,并以其作为电极增敏材料。以MG为模板分子,邻苯二胺为功能单体,通过电聚合法在PCNF修饰的玻碳电极上合成MG的MIPs,构建了MG分子印迹电化学传感器,并用于实际样品中MG的测定。

2 实验部分

2.1 仪器与试剂

透射电子显微镜(Transmission electron microscope, TEM, 荷兰Philips公司); Tristar 3000比表面积分析仪(BET, 美国Micromeritics公司); CHI660E电化学工作站(上海辰华仪器公司)。采用三电极体系,玻碳电极(Glassy carbon electrode, GCE, 直径为2 mm)或其修饰电极为工作电极, 铂丝为对电极, 饱和甘汞电极为参比电极。

MG标准品(上海阿拉丁试剂有限公司); 乙腈(色谱纯,上海安谱公司); 邻苯二胺、K3[Fe(CN)6](分析纯,广州化学试剂厂); 酸性Al2O3、盐酸羟胺(分析纯,天津市大茂化学试剂厂); 其它试剂均为分析纯。实验用水为超纯水。0.2 mol/L PBS缓冲溶液由NaH2PO4和Na2HPO4配制; 0.05 mol/L乙酸铵缓冲溶液由乙酸铵和乙酸配制; 0.2%(w/w)壳聚糖溶液由1%(V/V)乙酸溶液配制。

2.2 实验方法

2.2.1 PCNF的制备 使用超纯水将细菌纤维素洗至中性,冷冻干燥24 h。将干燥后的细菌纤维素放至管式炉中,在氮气保护下进行程序控温热处理,升温速率为10℃/min,在800℃下碳化2 h,得到PCNF材料。

2.2.2 分子印迹电极及非印迹电极的制备

在麂皮上用0.5 μm的Al2O3粉末将玻碳电极打磨抛光,然后依次用无水乙醇、水冲洗干净,晾干。称取5 mg PCNF于5.0 mL 0.2%壳聚糖溶液中,超声混匀,制得1.0 mg/mL的PCNF分散液。吸取4.0 μL PCNF分散液滴涂于處理好的玻碳电极表面,在红外灯下烘干,即得到PCNF修饰电极(PCNF/GCE)。将PCNF/GCE置于10 mL PBS缓冲液(pH 7.0)中,此缓冲液含有1.0 mmol/L MG和4.0 mmol/L邻苯二胺。以PCNF/GCE为工作电极,铂丝为对电极,饱和甘汞电极为参比电极,在0~0.8 V电压范围内,以100 mV/s循环扫描20圈,形成MG印迹膜。将聚合后的电极置于80%(V/V)的甲醇-乙酸混合液中搅拌洗脱25 min,去除模板分子,即获得MG分子印迹电化学传感器(MIPs/PCNF/GCE)。非印迹电化学传感器(NIPs/PCNF/GCE)按上述同样步骤制备,但不加MG。

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