李俊華 鄺代治 馮泳蘭 劉夢(mèng)琴 唐斯萍 鄧培紅
(1 衡陽(yáng)師范學(xué)院化學(xué)與材料科學(xué)系,衡陽(yáng) 421008)
(2 衡陽(yáng)師范學(xué)院功能金屬有機(jī)材料湖南省普通高等學(xué)校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,衡陽(yáng) 421008)
2,4,6-三硝基苯酚(TNP),又名苦味酸,無(wú)臭、苦味;在室溫下為淡黃色結(jié)晶固體。TNP 常被用于制造紅光硫化黑、酸性染料、照相藥品、炸藥和農(nóng)藥等;醫(yī)藥上還用作外科收斂劑。但TNP 有劇毒和強(qiáng)烈刺激性;長(zhǎng)期接觸會(huì)引起頭痛、頭暈、惡心嘔吐、食欲減退、腹瀉等癥狀,并損傷紅細(xì)胞,引起出血性腎炎、黃疸等。此外,TNP 為強(qiáng)氧化劑,經(jīng)摩擦、震動(dòng)易發(fā)生劇烈爆炸;其還能腐蝕金屬,而且生成的金屬鹽對(duì)震動(dòng)或熱極為敏感。因此,研究TNP 的定性和定量分析在國(guó)家安全、環(huán)境保護(hù)、食品監(jiān)測(cè)以及生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有重要意義。目前測(cè)定TNP 的主要方法有分光光度法[1]、熒光淬滅法[2]和高效液相色譜法[3]等;這些方法雖然很重要,但都有一定的局限性。比如光度法容易受到干擾物影響;熒光法需要熒光標(biāo)記物或者被測(cè)物本身具有熒光性;色譜法不僅需昂貴的儀器設(shè)備,還需較大花費(fèi)購(gòu)買色譜柱和大量有機(jī)溶劑。而電化學(xué)測(cè)定方法具有適用范圍廣、靈敏度高、操作簡(jiǎn)單并且花費(fèi)較少等優(yōu)點(diǎn),且能用于現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)。由于TNP 屬于芳香族硝基化合物,分子結(jié)構(gòu)上有羥基、硝基等電化學(xué)活性基團(tuán),這使得采用電化學(xué)方法測(cè)定TNP 成為可能。但關(guān)于TNP 的電化學(xué)測(cè)定少見(jiàn)報(bào)道,國(guó)內(nèi)僅有普魯士藍(lán)修飾電極的電催化還原法測(cè)定TNP[4];以石墨烯及其衍生物為修飾材料制備TNP 電化學(xué)傳感器還未見(jiàn)報(bào)道。
石墨烯是2004 年被Geim 等[5]發(fā)現(xiàn)而成為碳材料家族中的新成員, 它是由單層碳原子組成的二維蜂窩狀結(jié)構(gòu),其基本結(jié)構(gòu)單元為有機(jī)材料中最穩(wěn)定的苯六元環(huán),是二維納米材料的典型代表。石墨烯的特殊結(jié)構(gòu)使其具有突出的導(dǎo)熱導(dǎo)電性能、力學(xué)性能以及電催化性能,故在超級(jí)電容器[6-7]、光學(xué)傳感器[8-9]和電學(xué)傳感[10-11]等多個(gè)領(lǐng)域受到強(qiáng)烈關(guān)注。但是石墨烯片層之間存在的“π-π”作用使其在溶液中的分散性受到嚴(yán)重影響,很容易發(fā)生聚沉;因此有必要對(duì)石墨烯進(jìn)行功能化修飾和改性。氧化石墨烯(graphene oxide,GO) 是石墨烯一種重要的衍生物,主要通過(guò)化學(xué)方法剝離石墨得到。與石墨烯相比,GO 不但具有平面結(jié)構(gòu),而且含有較多的含氧功能基團(tuán)(環(huán)氧基,羥基,羧基)[12];這使得GO 能夠容易分散到各種溶劑中,極大擴(kuò)展了GO 在材料、化學(xué)及傳感器等領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍。本文以GO 為載體,利用綠色還原劑葡萄糖將納米銀顆粒(AgNPs)直接沉積在GO 表面形成納米復(fù)合薄膜; 基于AgNPs/GO 納米復(fù)合薄膜修飾玻碳電極(GCE)制備了一種新型的TNP 電化學(xué)生物傳感器;采用透射電鏡、掃描電鏡和紫外光譜對(duì)制備的AgNPs/GO 膜進(jìn)行了詳細(xì)的表征,并利用多種電化學(xué)方法考察了所制備傳感器的電化學(xué)性能和動(dòng)力學(xué)性質(zhì),優(yōu)化了TNP 的檢測(cè)條件; 并對(duì)實(shí)際水樣中TNP 含量進(jìn)行了加標(biāo)測(cè)定,結(jié)果令人滿意。
CHI660D 型電化學(xué)工作站(上海辰華儀器公司);Picoplus 型原子力顯微鏡(AFM,美國(guó)Molecular Image 公司);JEM-2100 型透射電子顯微鏡(TEM,日本JEOL 公司; 含能譜儀EDS);S-4800 型場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(SEM,日本Hitachi 公司);UV-2550 紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)(日本Shimadzu 公司);超聲波清洗機(jī)(寧波海曙科生超聲設(shè)備公司);pHS-3C 型精密pH 計(jì)(上海雷磁儀器廠);DF-101Z 型磁力攪拌器(鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)公司)。
TNP(分析純,廣州化學(xué)試劑廠);石墨粉(光譜純,上海國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司);AgNO3、H2SO4、KMnO4、K2S2O8、P2O5、FeCl3、H2O2和葡萄糖(分析純,天津大茂化學(xué)試劑廠);Na2HPO4-NaH2PO4緩沖溶液(PBS);其它試劑均為分析純,實(shí)驗(yàn)用水為二次蒸餾水。
先采用改進(jìn)的Hummers 法制備GO[10,13],具體制備過(guò)程在前期工作中[10]已詳細(xì)描述;隨后在GO 表面直接沉積AgNPs。貴金屬納米顆粒的獲得通常采用硼氫化鈉或肼為還原劑[14];這兩種物質(zhì)還原性太強(qiáng),會(huì)破壞GO 表面結(jié)構(gòu),從而會(huì)影響所制備復(fù)合材料的分散性能;故本實(shí)驗(yàn)選用較為綠色環(huán)保、性能溫和的葡萄糖為還原劑。AgNPs/GO 復(fù)合納米材料的合成路線如下:首先,將制備好的GO(15 mg)與H2O(15 mL)混合超聲1 h,然后于攪拌條件下加0.75 g 葡萄糖。其次,將0.55 mol·L-1的氨水緩慢加入AgNO3(10 mL,0.06 mol·L-1)直到沉淀消失形成銀氨溶液。最后,將銀氨溶液與GO 和葡萄糖的混合液攪拌1 h 后靜置,隨后多次離心過(guò)濾(用水洗滌至濾液pH 為中性),產(chǎn)品于真空中干燥待用。將裸玻碳電極(GCE,d=3 mm)用0.3 和0.05 μm 的Al2O3粉拋光成鏡面,然后依次用1∶1 硝酸、無(wú)水乙醇和蒸餾水超聲清洗待用。將制備好的AgNPs/GO 加入到5 mL DMF 中,超聲分散30 min,取此懸濁液5 μL 均勻滴加在處理好的GCE 表面上,用紅外燈烘干即得AgNPs/GO/GCE。為了進(jìn)行比較,將GO 單獨(dú)分散于DMF 后按上述方法制成GO/GCE 待用。修飾電極每次測(cè)量后在空白PBS 底液于-0.7~1.0 V 之間進(jìn)行伏安掃描,至曲線無(wú)明顯氧化還原峰以除去沉積在復(fù)合薄膜中的TNP,然后再進(jìn)行下一次測(cè)量。
以裸電極和不同修飾電極為工作電極,鉑片電極為輔助電極,飽和甘汞電極(SCE)為參比電極組成三電極體系;進(jìn)行交流阻抗(EIS)、循環(huán)伏安(CV)和計(jì)時(shí)電量(CC)測(cè)定,記錄相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)曲線。實(shí)驗(yàn)前溶液通N215 min 除氧,測(cè)量過(guò)程中保持N2在溶液上方;實(shí)驗(yàn)在室溫(25 ℃)下進(jìn)行。
圖1 GO (a、c、e)和AgNPs/GO (b、d、f)薄膜的AFM(a、b)、SEM (c、d)和TEM (e、f)圖Fig.1 AFM (a, b), SEM (c, d) and TEM (e, f) images of GO (a, c, e) and AgNPs/GO (b, d, f) films
為了直接觀察所制備納米復(fù)合膜的形貌特征,將經(jīng)超聲處理過(guò)的GO 和AgNPs/GO 的DMF 分散液分別滴于銅網(wǎng)上,干燥后用AFM、SEM 和TEM 觀察其微觀形態(tài),所得結(jié)果如圖1 所示。從圖1 中a、c和e 中可見(jiàn),GO 表面存在明顯彎曲褶皺;且在透射電鏡下呈一定透明度的薄片狀,這些都是石墨烯材料的固有物性。由于GO 在結(jié)構(gòu)上含有大量的缺陷和功能基團(tuán),Ag 離子能在其表面上迅速沉積(AgNPs粒徑20~100 nm),使得到的復(fù)合膜在整體上呈現(xiàn)出網(wǎng)點(diǎn)狀結(jié)構(gòu)(圖1b、d 和f),這種結(jié)構(gòu)非常利于增加膜的表面積,從而增加膜的活性位點(diǎn)及其吸附能力。對(duì)AgNPs/GO 膜進(jìn)行EDS 表征,發(fā)現(xiàn)其主要含有C、O、S、Ag 和Cu 5 種元素;其中S 是在制備GO膜過(guò)程中使用了H2SO4引入的;Cu 是做EDS 測(cè)試時(shí)薄膜涂滴在銅網(wǎng)上形成的。測(cè)試結(jié)果發(fā)現(xiàn)AgNPs在復(fù)合膜層面中含量為60%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),這是因Ag本身的原子量較大引起的。圖2 還給出了GO(a)和AgNPs/GO (b) 的UV-Vis 光譜圖。曲線a 和b 均在240 nm 出現(xiàn)強(qiáng)烈的吸收峰,該峰對(duì)應(yīng)于石墨烯結(jié)構(gòu)中六元環(huán)上C-C 鍵的π-π* 躍遷。而曲線b 上于420 nm 處出現(xiàn)一個(gè)新的寬峰,這是Ag 的表面等離子體共振峰;進(jìn)一步證實(shí)了AgNPs 在GO 表面的形成。GO 和AgNPs/GO 在DMF 中超聲30 min 后靜止放置3 個(gè)月以上也未出現(xiàn)團(tuán)聚和沉淀現(xiàn)象,這是說(shuō)明了GO 巨大的比表面積提高了復(fù)合膜的分散性;同時(shí)由于GO 表面存在含氧基團(tuán),降低了分子之間的范德華力,從而使得分散體系更加穩(wěn)定。這種高分散性使得制備的納米復(fù)合膜能與電極表面緊密結(jié)合,提高電子傳遞速率,從而大大提高了復(fù)合薄膜修飾電極的催化性能。
圖2 GO (a)和AgNPs/GO (b)的UV-Vis 光譜圖Fig.2 UV-Vis spectrograms of GO (a) and AgNPs/GO (b)
圖3 裸GCE (a)、GO/GCE (b)和AgNPs/GO/GCE (c)在5.0 mmol·L-1[Fe(CN)6]3-/[Fe(CN)6]4-(1∶1, V/V)+0.1 mol·L-1 KCl 底液中的交流阻抗圖Fig.3 EIS of GCE (a), GO/GCE (b) and AgNPs/GO/GCE(c) in 0.1 mol·L-1 KCl containing 5.0 mmol·L-1[Fe(CN)6]3-/[Fe(CN)6]4-(1∶1, V/V)
電化學(xué)中常采用EIS 阻抗譜的變化來(lái)表征電極表面的修飾過(guò)程,EIS 的半圓直徑代表電極表面電子轉(zhuǎn)移阻抗(Ret)的相對(duì)大小。圖3 表示以5.0 mmol·L-1的[Fe(CN)6]3-/[Fe(CN)6]4-(1∶1,V/V)為探針,不同電極在0.1 mol·L-1KCl 底液中的EIS 圖譜。從圖中可見(jiàn),探針離子在裸GCE(a)上未出現(xiàn)明顯半圓形電子阻抗譜,而是以直線為主; 說(shuō)明此時(shí)Ret很小,電極過(guò)程主要受到擴(kuò)散步驟控制。探針離子在GO/GCE(b)和AgNPs/GO/GCE(c)上于高頻區(qū)出現(xiàn)代表電化學(xué)極化的半圓型Ret阻抗,在低頻區(qū)出現(xiàn)代表濃差極化的直線型Warburg 阻抗。其中,GO 膜上的Ret較大,說(shuō)明電子在GO 膜上的轉(zhuǎn)移阻抗相對(duì)較大; 這是因?yàn)镚O 膜上帶有較多顯負(fù)電性的含氧基團(tuán),它們與本身帶負(fù)電的探針離子之間存在斥力,導(dǎo)致電化學(xué)阻抗增加; 該現(xiàn)象與文獻(xiàn)報(bào)道一致[15]。而Ret在AgNPs/GO 膜上明顯減小,這是由于導(dǎo)電的金屬Ag 顆粒減小了電化學(xué)阻抗; 同時(shí)阻抗的變化正好說(shuō)明納米復(fù)合膜成功地修飾在電極表面;也表明了納米復(fù)合膜中隨AgNPs 的加入能提高電子在復(fù)合薄膜修飾電極上的轉(zhuǎn)移速率。
為考察修飾電極對(duì)TNP 的電催化活性,分別將裸GCE、GO/GCE 和AgNPs/GO/GCE 置于含有0.10 μmol·L-1TNP 的PBS 底液(pH=6.8)中,于-0.70 V 電位下富集60 s 后以100 mV·s-1的掃速作循環(huán)伏安掃描,掃描范圍為-0.7~0.1 V。從圖5 比較可知,TNP在GCE(a)上未有氧化還原峰出現(xiàn),說(shuō)明裸電極對(duì)TNP 基本無(wú)電催化活性。而其在GO/GCE (b)和AgNPs/GO/GCE(c)上分別出現(xiàn)一明顯氧化峰和3 個(gè)還原峰,說(shuō)明這兩種電極都能催化TNP 的電化學(xué)響應(yīng)。由于TNP 和GO 都含有苯環(huán)和類似苯環(huán)結(jié)構(gòu),所以他們之間存在“π-π”效應(yīng);使得吸附作用增強(qiáng),氧化還原峰電流增加。而復(fù)合薄膜上不僅含有類似苯環(huán)結(jié)構(gòu),其含有的金屬Ag 顆粒本身具有較強(qiáng)的催化作用; 同時(shí)TNP 上帶的硝基和羥基都顯電負(fù)性,易與金屬Ag 粒子之間產(chǎn)生靜電引力,增強(qiáng)吸附作用;使得TNP 在AgNPs/GO 上的氧化還原峰電流得到了更多的增加。另外,GO/GCE 和AgNPs/GO/GCE 在空白PBS 底液中進(jìn)行CV 掃描時(shí)發(fā)現(xiàn)GO無(wú)太明顯氧化還原峰,AgNPs 在0.70 V 出現(xiàn)明顯氧化峰,在0.20 V 出現(xiàn)明顯還原峰;這兩峰都不在上述所選擇電位范圍內(nèi),說(shuō)明在-0.7~0.1 V 間的氧化還原峰來(lái)自于TNP 的電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。TNP 在GO膜上的還原電位為-0.25、-0.36 和-0.47 V,分別對(duì)應(yīng)著3 個(gè)硝基的還原; 而其在AgNPs/GO 膜上的還原峰電位分別為-0.22,-0.34 和-0.45 V,還原電勢(shì)的正移說(shuō)明其超電勢(shì)在減小。減小的還原超電勢(shì)和增加的峰電流說(shuō)明AgNPs 摻入GO 膜后伏安響應(yīng)能得到較大增強(qiáng);證實(shí)了銀顆粒能起協(xié)同催化的作用。同時(shí),氧化峰電位在AgNPs/GO/GCE 上為-0.16 V,該峰對(duì)應(yīng)于對(duì)應(yīng)于酚羥基的氧化;相比GO/GCE上的氧化峰-0.18 V 發(fā)生了正移,說(shuō)明了納米復(fù)合膜對(duì)TNP 有著較好的吸附作用[19];較大的吸附作用能進(jìn)一步促進(jìn)峰電流的提高。根據(jù)電化學(xué)與熱力學(xué)間的關(guān)系式ΔG=-nFE=-RTlnK 得ln(K2/K1)=[nF/(RT)]ΔE;若氧化電子數(shù)n 取1,ΔE 取20 mV 進(jìn)行計(jì)算可知TNP 與復(fù)合膜間的吸附(締合)常數(shù)K2比其與GO 膜的吸附(締合)常數(shù)K1大1.18 倍;這與上述分析結(jié)果一致。據(jù)此可知,利用AgNPs/GO 修飾電極能制備出高靈敏度的TNP 電化學(xué)傳感器。
圖5 TNP 在裸GCE (a)、GO/GCE (b) 和AgNPs/GO/GCE (c)上的循環(huán)伏安曲線Fig.5 CVs of TNP at the bare GCE (a), GO/GCE (b) and AgNPs/GO/GCE (c)
2.4.1 富集電位和富集時(shí)間的影響
由CV 實(shí)驗(yàn)得知,當(dāng)富集電位從-1.0 V 至0.2 V變化時(shí),TNP 在復(fù)合膜修飾電極上的還原峰電流無(wú)明顯變化,為便于操作,本實(shí)驗(yàn)選擇電位掃描起始點(diǎn)電位(-0.70 V)為富集電位。在富集電位為-0.70 V條件下考察富集時(shí)間和峰電流的關(guān)系,結(jié)果表明峰電流剛開(kāi)始隨富集時(shí)間的增加而增大,但富集時(shí)間超過(guò)60 s 后,峰電流增加不明顯,為節(jié)約分析時(shí)長(zhǎng)選用60 s 的富集時(shí)間。
2.4.2 支持電解質(zhì)以及pH 的影響
以AgNPs/GO/GCE 為工作電極,分別選用含有0.10 μmol·L-1TNP 的NH3-NH4Cl,NH3·H2O,KCl,NaCl,HCl,H2SO4,NaH2PO4,KHC8H4O4-HCl,NaAC-HAC 和PBS緩沖液作為支持電解質(zhì)進(jìn)行CV 測(cè)量。結(jié)果表明,在PBS 緩沖液中TNP 的氧化還原峰靈敏度較高,峰型較好,峰電流最大且電極的穩(wěn)定性較好。同時(shí),改變PBS 底液的pH 值進(jìn)一步考察了TNP 在修飾電極上還原峰電流和峰電位的變化情況。實(shí)驗(yàn)表明在pH=5.0~8.0 的PBS 緩沖溶液中,TNP 在修飾電極上都有電化學(xué)響應(yīng),峰電流在pH=6.8 時(shí)出現(xiàn)最大值;故本實(shí)驗(yàn)選擇pH 值為6.8 的PBS 緩沖液作為支持電解質(zhì)。
2.5.1 電極表面覆蓋度的計(jì)算
圖6 TNP 在不同掃速下的循環(huán)伏安曲線Fig.6 CVs of TNP at different scan rates
2.5.2 電子轉(zhuǎn)移數(shù)的計(jì)算
2.5.3 速率常數(shù)的計(jì)算
速率常數(shù)是一個(gè)與界面電荷傳遞相關(guān)的參數(shù),需利用一個(gè)完全或者部分受界面電荷傳遞動(dòng)力學(xué)支配的計(jì)時(shí)電量響應(yīng)進(jìn)行計(jì)算。為達(dá)此目的,在整個(gè)實(shí)驗(yàn)中采用一個(gè)不足以實(shí)現(xiàn)擴(kuò)散控制電解的階躍電位E2,即階躍后的電勢(shì)處在CV 圖的上升部分。在完全或者部分受界面電荷傳遞動(dòng)力學(xué)控制的條件下計(jì)時(shí)電量響應(yīng)滿足下面的方程(當(dāng)方程中Ht1/2>5 時(shí))[22]:
式中H=(kf/DO1/2)+(kb/DR1/2),其中DO和DR分別是一個(gè)氧化還原偶中氧化物質(zhì)和還原物質(zhì)的擴(kuò)散系數(shù),kf和kb分別為正反應(yīng)速率常數(shù)和逆反應(yīng)速率常數(shù)。通過(guò)電量和時(shí)間的平方根曲線漸近線的斜率和截距可求得正反應(yīng)速率常數(shù)kf。我們以CV 曲線中電流上升部分的-0.15 V 為階躍后電位E2, 階躍前電位E1為0.1 V; 求得該電位下的正反應(yīng)速率常數(shù)kf為9.745×10-5cm·s-1。
在pH 6.8 的PBS 底液中,當(dāng)富集電位為-0.70 V,富集時(shí)間為60 s,掃速為100 mV·s-1時(shí),TNP 在AgNPs/GO/GCE 上的氧化峰電流與其濃度在5.0×10-9~1.0×10-7mol·L-1的 范 圍 內(nèi) 成 良 好 線 性 關(guān) 系(圖7),線性方程為:ip(μA)=0.034 93C(μmol·L-1)+121.3,相關(guān)系數(shù)為0.995 8。根據(jù)DL=KSb/r 可得檢出限為1.0×10-9mol·L-1(DL:檢出限;Sb:空白液測(cè)定20 次所得信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)偏差;K: 根據(jù)一定置信水平確定的系數(shù),本法K 取3;r:方法的靈敏度即標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率)。
在同一實(shí)驗(yàn)條件下對(duì)0.10 μmol·L-1的TNP 進(jìn)行測(cè)定,用相同條件下制備的20 支修飾電極分別測(cè)量,所得結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為4.55%;用同一修飾電極在上述底液中連續(xù)掃描50 次,其RSD 為1.53%; 該電極在20 個(gè)不同時(shí)間段對(duì)TNP進(jìn)行測(cè)定,RSD 為4.12%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明AgNPs/GO/GCE 具有較好的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性,能用于實(shí)際樣品中TNP 含量的檢測(cè)。
圖7 (A) TNP 在不同濃度下的循環(huán)伏安曲線; (B) 不同濃度的TNP 與其氧化峰電流的線性關(guān)系Fig.7 (A) CVs of TNP at different concentrations; (B) Linear relationship between TNP and its oxidation peak current
表1 實(shí)際水樣中TNP 含量的測(cè)定結(jié)果Table 1 Determination results of TNP in real water samples
在最佳優(yōu)化條件下,當(dāng)TNP 為0.10 μmol·L-1時(shí)還考察了多種無(wú)機(jī)離子和有機(jī)物對(duì)其還原峰電流的影響。結(jié)果表明,測(cè)量誤差控制在±5%以內(nèi),500倍的K+、Na+、NH4+、Mg2+、Ca2+、Cl-、NO3-、SO42-,和100倍的Zn2+、Cd2+、F-、Br-、等無(wú)機(jī)離子和10 倍的苯酚、甲萘酚、酒石酸、檸檬酸、冰乙酸、葡萄糖等有機(jī)物均不干擾TNP 測(cè)定。其它常見(jiàn)硝基的化合物,如硝基苯、二硝基苯、三硝基苯、三硝基甲苯只有還原峰而無(wú)氧化峰,故可以快速進(jìn)行區(qū)別;同時(shí)由于這些硝基化合物出現(xiàn)還原峰峰的電位(-0.40 V 左右)均小于TNP 出現(xiàn)還原峰時(shí)的電位(-0.22 V);采用DPV法測(cè)定時(shí)可以忽略這些硝基化合物的影響。
實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)本文選用的實(shí)際水樣中TNP 的含量低于方法的檢出限,故用加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)本法的可靠性。在已過(guò)濾除去不溶物的實(shí)際水樣中加入適量TNP 標(biāo)準(zhǔn)液; 移取一定量此溶液于pH 6.8 的PBS 底液中;在本文確定的優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件下,測(cè)定水樣中TNP 的電化學(xué)響應(yīng)值;并用標(biāo)準(zhǔn)曲線法求出TNP 的含量(每個(gè)樣品測(cè)定5 次取平均值),所得結(jié)果回收率在97.6%~103.9%之間(見(jiàn)表1)。
本文首先制備了AgNPs/GO 納米復(fù)合材料,對(duì)其進(jìn)行了電鏡、紫外和電化學(xué)等性能表征;然后將其成功應(yīng)用于電化學(xué)傳感器的制備中,并詳細(xì)研究了所制備傳感器的優(yōu)化使用條件和動(dòng)力學(xué)特征。文中采用葡萄糖為還原劑制備貴金屬納米材料,不僅綠色環(huán)保、 價(jià)格低廉,還能保留GO 的表面活性位點(diǎn),提高納米材料的分散性能;同時(shí)增強(qiáng)了所制備傳感器的靈敏度、使用壽命和抗干擾性;另外其制作過(guò)程簡(jiǎn)單,成本較低,可重復(fù)使用,具有潛在的實(shí)用價(jià)值。
[1] Aysem U, Erol E, Resat A. Anal. Chim. Acta, 2004,505(1):83-93
[2] Yang R H, Wang K M, Xiao D, et al. Analyst, 2000,125:877-882
[3] WANG Ruo-Yan(王若燕), ZHOU Xiao-Ping(周曉萍), DU Sai(杜 賽), et al. Chinese J. Health Lab. Technol.(Zhongguo Weisheng Jianyan Zazhi), 2010,20(6):1362-1363
[4] FU Zhou-Zhou(付周周), REN Xiao-Na(任小娜), ZHOU Xiu-Ying(周秀英),et al.Phys.Test.Chem.Anal.(Lihua Jianyan),2009,45(3): 270-275
[5] Novoselov K S, Geim A K, Morozov S V, et al. Science,2004,306(5296):666-669
[6] Chen C M, Zhang Q, Yang M G, et al. Carbon, 2012,50(10):3572-3584
[7] JIN Li(金莉), SUN Dong(孫東), ZHANG Jian-Rong(張劍榮).Chinese J. Inorg. Chem.(Wuji Huaxue Xuebao), 2012,28(6):1084-1090
[8] Shi Y, Wu J, Sun Y, et al. Biosens. Bioelectron., 2012,38(1):31-36
[9] GAO Yuan(高原), LI Yan(李艷), SU Xing-Guang(蘇星光).Chinese J. Anal. Chem.(Fenxi Huaxue), 2013,41(2):174-180
[10]Li J H, Kuang D Z, Feng Y L, et al. J. Hazard. Mater.,2012,201-202:250-259
[11]LU Xian-Chun(盧先春), HUANG Ke-Jing(黃克靖), WU Zhi-Wei(吳志偉), et al. Chinese J. Anal. Chem.(Fenxi Huaxue),2012,40(3):452-456
[12]WAN Chen(萬(wàn)臣), PENG Tong-Jiang(彭同江), SUN Hong-Juan(孫 紅 娟), et al. Chinese J. Inorg. Chem.(Wuji Huaxue Xuebao), 2012,28(5):915-921
[13]Hummers W S, Offeman R E. J. Am. Chem. Soc., 1958,80:1339
[14]WANG Yue-Hui(王悅輝), ZHANG Qi(張琦), WANG Ting(王婷),et al.Chinese J.Inorg.Chem.(Wuji Huaxue Xuebao),2010,26(3):365-373
[15]Cao L, Sun H, Li J, et al. Anal. Methods, 2011,3:1587-1594
[16]Bard A J, Faulkner L R. Electrochemical Methods, Fundamentals and Applications. New York: Wiley, 2001:230-231
[17]Anson F. Anal. Chem., 1966,38(1):54-57
[18]ZHAO Peng(趙鵬), FANG Hui-Jue(方慧玨), XUE Teng(薛騰), et al. Acta Phys.-Chim. Sin.(Wuli Huaxue Xuebao),2005,21(11):1235-1239.
[19]LI Jun-Hua(李俊華), KUANG Dai-Zhi(鄺代治), FENG Yong-Lan(馮 泳 蘭), et al. Chinese J. Anal. Chem.(Fenxi Huaxue), 2011,39(12):1864-1870
[20]Laviron E. J. Electroanal. Chem., 1979,100:263-270
[21]Laviron E. J. Electroanal. Chem., 1979,101:19-28
[22]Christie J H, Lauer G, Osteryoung R A, et al. Anal. Chem.,1963,35(12):1979