化學(xué)修飾電極在金屬離子和生物小分子測定中的應(yīng)用研究.pdf

1、電化學(xué)方法因為分析成本低、操作簡便、靈敏度高、能同時分析幾種待測物而被公認(rèn)為是檢測金屬離子強有力的分析技術(shù),以前對金屬離子的研究大多是結(jié)合汞膜電極來完成的。然而,汞(包括金屬汞和汞離子)是有毒的金屬元素,所以研究環(huán)境友好型的修飾電極非常必要。2000年,鉍電極因為具有和汞電極相似的溶出行為及其環(huán)境友好特征而被成功地運用于陽極溶出分析中。鉍電極表現(xiàn)出高的靈敏性,較好的和可再生的電化學(xué)響應(yīng),易處理,較寬的電位窗口以及檢測過程中不需要除氧等優(yōu)

2、點。隨后,銻膜電極作為一種有前景的金屬膜電極被報道在陽極溶出伏安行為中表現(xiàn)出和汞膜電極以及鉍膜電極相當(dāng)?shù)碾娀瘜W(xué)性能。除了鉍膜、銻膜修飾電極外,還有很多其他類型的化學(xué)修飾電極,例如復(fù)合膜修飾電極和摻雜的碳糊電極。我們制備了幾種化學(xué)修飾電極并開展了其用于重金屬離子和生物小分子檢測的應(yīng)用研究。
　　 主要研究內(nèi)容如下所述:
　　 1.鉍-銻復(fù)合膜修飾玻碳電極的研制及其對鎘離子的測定
　　 利用同位電沉積法將鉍離子和銻離

3、子還原在玻碳電極上制備鉍-銻復(fù)合膜修飾的玻碳電極。在對溶液的pH值、鉍和銻的濃度比例、沉積電位和沉積時間等條件優(yōu)化后,研究鎘離子在該修飾電極上的方波陽極溶出伏安行為,結(jié)果顯示,鎘離子的氧化溶出峰電流與其濃度在1.0到220.0μg/L的范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好的線性相關(guān)性,檢測限為0.15μg/L。通過與鉍膜電極,銻膜電極比較,鉍-銻復(fù)合膜修飾電極在檢測鎘離子時具有較高的靈敏性。
　　 2.銻/聚對氨基苯磺酸復(fù)合膜修飾玻碳電極的研制及其對

4、鉛離子的測定
　　 在玻碳電極上通過循環(huán)伏安掃描法電聚合對氨基苯磺酸,使其在玻碳電極上形成一層導(dǎo)電性聚合膜,再以聚對氨基苯磺酸膜修飾的玻碳電極為基底同位電沉積銻,制備得到銻/聚對氨基苯磺酸復(fù)合膜修飾的玻碳電極,在最優(yōu)條件下,該修飾電極檢測得到的鉛離子的氧化峰電流與其濃度呈良好的線性相關(guān)性,線性范圍為0.5到150.0μg/L,檢測限為0.1μ/L。鉛離子在銻/聚對氨基苯磺酸復(fù)合膜修飾電極上的電化學(xué)響應(yīng)靈敏,穩(wěn)定性和重現(xiàn)性較好,制

5、作成本低,該修飾電極可作為檢測鉛離子的新型電化學(xué)傳感器。
　　 3.鉍/氧化石墨烯摻雜碳糊電極的研制及其對鉛離子和鎘離子的同時測定
　　 采用在碳糊電極中摻雜氧化態(tài)石墨烯,獲得氧化態(tài)石墨烯摻雜的碳糊電極,以該電極為基底同位電沉積鉍,制各得鉍/氧化石墨烯摻雜碳糊電極,研究鉛離子和鎘離子在該修飾電極上的方波陽極溶出伏安行為,建立了同時檢測鉛離子和鎘離子的電化學(xué)新方法。在優(yōu)化了氧化態(tài)石墨烯的摻雜量、鉍離子的濃度、溶液的酸度、沉

6、積電位、沉積時間以及相關(guān)方波溶出參數(shù)后,鉛離子和鎘離子分別在-0.59V和-0.84V處產(chǎn)生較大的溶出響應(yīng)信號。鉛離子和鎘離子的溶出峰電流隨著離子濃度的增加呈良好的線性相關(guān)性,檢測線性范圍為1.0-40.0μg/L。檢測限分別為0.65μg/L和0.54μg/L。該電極可應(yīng)用于實際水樣中對鉛離子和鎘離子的同時檢測。
　　 4.石墨烯修飾玻碳電極的研制及其對尿酸的測定
　　 將還原態(tài)的石墨烯直接滴涂在玻碳電極表面制備石墨烯