电化学传感器及其在重金属检测中的应用

重金属污染因其具有持久性、生物富集性和毒性而备受关注.相比于传统检测重金属的方法,电化学传感器具有成本低、灵敏度高、操作简便、易携带等优点,更适于现场检测.文章从电化学传感器的构建原理出发,系统介绍了电化学传感器的种类、制备工作电极的材料以及用以修饰电极的各种材料,分析了用这些材料制备的电化学传感器在重金属检测中的优缺点,指出在实践过程中需要对工作电极和修饰材料进行选择和优化,耐用性强、微型化、自动化、多功能化将是电化学传感器今后的主要发展方向.     

还原氧化石墨烯/聚亚甲基蓝复合物修饰电极用于丙烯酰胺检测（英文）

丙烯酰胺作为食品热加工处理的产物，具有生殖毒性、神经毒性和致癌性。文章应用电化学工作站的三电极体系，通过同时进行氧化石墨烯的电化学还原和亚甲基蓝的氧化，在玻碳电极表面合成了还原氧化石墨烯/聚亚甲基蓝（RGO/PMB）复合物，构建了用于丙烯酰胺灵敏检测的电化学传感器。在最优的实验条件下，该传感器对丙烯酰胺的检测限可达1.67×10^-9mol/L，检测范围为5×10^-9mol/L～2.5×10^-5 mol/L。实验结果表明该传感器具有良好的选择性、稳定性和重现性，并且可用于实际薯片样品中丙烯酰胺含量的测定。     

基于丝网印刷技术的电化学酶联免疫吸附

为研究基于丝网印刷技术的电化学酶联免疫吸附(ELISA)的效果,在塑料基板上印刷96孔电极单元,形成标准96孔ELISA检测板,建立电化学检测与ELISA实验的关联,检测板每孔底部为独立电化学单元,由碳电极、对电极和银参比电极组成,形成双面印刷基板,基板通过96×3针式镀金特定连接器连接至恒电位仪。结果表明,96孔三电极电化学丝网印刷电化学阵列作为ELISA检测是可行的,多通道恒电位仪可同时测量8个孔数据。     

替尼泊苷注射液含量及有关物质的HPLC-ECD分离检测

建立以高效液相色谱电化学检测对替尼泊苷及其有关物质进行分离分析的方法.研究了电化学安培检测中电位与检测量的关系,比较了电化学安培检测(ECD)和紫外检测两种不同的检测方法.以乙腈-水（38:62）为流动相,流速为1.0mL/min,以PhenomenexR LUNA Phenyl-Hexyl柱,玻碳圆盘电极为工作电极,银-氯化银电极为参比电极,在＋0.7V电位处,实现了替尼泊苷及其有关物质与注射液中的赋形剂的分离分析.电化学安培检测与紫外检测相比,具有较高的灵敏度和选择性,能有效地应用于替尼泊苷注射液中有关物质的检测和含量的测定.     

纳米金修饰电极和探针载体的DNA电化学发光分析方法研究

提出以纳米金修饰电极和以纳米金粒子作DNA探针载体的电化学发光检测DNA新方法.首先将纳米金自组装在金电极上,再将含巯基的目标ss-DNA固定于纳米金修饰的电极上,然后与以纳米金粒子作载体的电化学发光DNA探针进行杂交反应,将此电极做工作电极,在含有三丙胺的溶液中进行电化学发光测量.在选定实验条件下,检测囊肿纤维DNA片断(20 base)的线性范围为1.0×10-12~1.0×10-9mol/L,相关系数为0.9954,检出限为5.0×10-13mol/L.实验结果表明,纳米金具有较大的比表面积,可增强DNA在电极上的固定量,从而增强电化学发光检测信号,提高方法的灵敏度.     

脑电采集用电极制造技术研究进展

脑电图作为录制脑部神经生理反应产生的电化学活动的有效成像手段,诞生于20世纪20年代。脑电采集用电极作为一种能够有效地将脑部电化学活动产生的离子电位转换成测量系统电子电位的传感器,被广泛应用于临床检测、诊断和康复等研究领域。近年来,由于脑电采集用电极在脑电图采集领域的迫切应用需求,各种脑电采集用电极结构及制造方法不断涌现。通过对现有的脑电采集用电极进行分类(包括传统银/氯化银电极、微针电极、半干电极、电容/非接触电极、杂类电极),对其制造工艺、结构和使用方法进行了全面的综述;最后分析了脑电采集用电极在使用中存在的问题并对应用前景进行了展望。     

基于RGOQDs/GCE电化学生物传感器对尿酸与嘌呤的电化学行为研究

以还原氧化石墨烯量子点(RGOQDs)为修饰材料,采用电沉积法修饰在玻碳电极(GCE)上,制备了新型的电化学传感器RGOQDs/GCE.将该电极用于尿酸(UA)、黄嘌呤(X)、鸟嘌呤(G)标准品的电化学检测,研究了富集电位、富集时间、酸度等对电化学检测的影响.选取最佳的检测条件,建立示差脉冲伏安法测定尿酸和黄、鸟嘌呤的新方法,并将该电极用于V 79细胞的电化学信号检测.结果表明RGOQDs/GCE可以灵敏的检测到V79细胞中的尿酸和嘌呤的电化学信号,为进一步研究嘌呤代谢提供了新的方法.     

基于MEMS的多参数传感器与检测系统设计

基于电化学电流检测原理,利用微机电系统(MEMS)技术、电极表面修饰技术以及酶固定化技术,制备了纳米颗粒增强的多参数生物传感器。采用恒电位微电流检测方法,设计制作了配合该系列传感器的多参数检测系统。以葡萄糖参数为例,验证了检测系统的性能,结果表明,该系统与传统电化学工作站测得的数据相比较,在0.5-22mmol/L范围内,相关系数达0.9943。     

基于纳米银-二氧化钛-壳聚糖复合物修饰电极的 芦丁电化学传感器的构建及其应用研究

本实验以Ag-TiO_2-CS纳米复合物修饰电极构建电化学传感器,建立适用于其分析检测的电化学分析新方法。利用Ag-TiO_2-CS修饰电极,以此制备芦丁电化学传感器。用循环伏安法(CV)对电极的电化学特性进行研究,之后用差分脉冲伏安法(DPV)对芦丁进行检测,建立芦丁的电化学检测新方法。CV实验表明Ag-TiO_2-CS纳米复合物具有良好的电化学活性,可以应用于芦丁检测。DPV实验进一步表明,修饰电极峰电流值与芦丁浓度在一定范围内呈线性关系,稳定性、抗干扰性等良好,此电化学传感器可以对芦丁片中的芦丁进行测定,结果良好。该传感器制作方法简单,灵敏度较高,稳定性好,可用于芦丁片中芦丁的分析测定。     

果汁中乙醇质量浓度的抗干扰检测方法

针对生物传感器法测定果汁中乙醇质量浓度易受电化学活性物质干扰的问题,通过制备乙醇辅助酶电极,使工作酶电极和辅助酶电极协同工作,构建了一种新型的乙醇检测系统,实现了乙醇含量快速准确的检测。结果表明,该检测系统用于果汁乙醇质量浓度检测时,稳定性好、结果准确,抗干扰能力强。重复测定的相对标准偏差为0.80%;加标回收率为99.10%~101.10 %;葡萄糖、蔗糖、柠檬酸、Ca²⁺、过氧化氢酶以及电化学活性物质维生素C等干扰物存在的情况下,乙醇测定结果不受影响;与国标法、气相色谱法相比较,差异不明显(P>0.05)。该方法操作简单、成本低廉且准确度高,能够满足低成本要求的实际生产要求。     

基于电化学活化的传感器构建及其电化学性能

为实现玻碳电极在电化学传感器领域的高灵敏度检测利用, 在pH=5.0的磷酸盐缓冲溶液中, 用恒电位法对玻碳电极进行电化学活化,考察pH值、富集电位及富集时间对Pb²⁺检测效果的影响, 并研究最佳实验条件下的活化电极对Pb²⁺的检测性能. 实验结果表明：该活化电极对Pb²⁺的电化学检测响应电流具有增强效果,并具有检测时间短、灵敏度高的特点;检测线性范围为1×10^-10~ 5×10^-6 mol/L,最低检出限和定量限分别为3×10^-11 mol/L和1.0×10^-10 mol/L. 该活化电极在自来水Pb²⁺的测定中具有较高回收率, 可用于实际水质检测.     

儿茶酚胺的电化学研究

本文总结了近几十年来儿茶酚胺的电化学研究进展。儿茶酚胺是多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素等神经递质的总称,具有很强的生理活性,它们的电化学氧化过程是ECE历程;儿茶酚胺的电化学研究中常使用玻碳电极和碳纤维电极,电极的预处理和修饰电极提高了电极的灵敏度和选择性;本文还介绍了体外和体内检测儿茶酚胺的方法和原理,并且指出了存在的问题和今后的发展趋势。     

基于微电机系统的多参数传感器与检测系统设计

基于电化学电流检测原理,利用微机电系统(MEMS)技术、电极表面修饰技术以及酶固定化技术,制备了纳米颗粒增强的多参数生物传感器。采用恒电位微电流检测方法,设计制作了配合该系列传感器的多参数检测系统。以葡萄糖参数为例,验证了检测系统的性能,结果表明,该系统与传统电化学工作站测得的数据相比较,在0.5~22 mmol/L范围内,相关系数达0.994 3。     

毛细管电泳-电化学检测食醋和酱油中氨基酸含量

该文利用自制的毛细管电泳－电化学检测系统，以碳电极为工作电极，在50mmol／L硼砂－37．5mmol/L NaOH缓冲溶液中，对4种氨基酸（精氨酸、组氨酸、酪氨酸、色氨酸）的分离检测条件进行了研究，结果令人满意。并运用此方法对市售的4种食醋和4种酱油样品中的氨基酸的含量进行了测定。     

石墨烯/血红蛋白修饰电极对铜离子的测定

本文采用循环伏安法研究了铜离子在石墨烯(GO)/蛋白(Hb)修饰电极上的电化学行为,提出了一种新的用于检测铜离子的方法.实验结果显示,在p H=7.0的PBS缓冲溶液中,修饰电极比裸电极有较好的电化学响应,其峰电流与溶液的p H有良好的对应关系。     

镍取代Dawson型多酸多层膜电极的修饰及循环伏安测试

利用电化学生长法在玻碳电极上制备了含取代Dawson型磷钨杂多酸K8P2W17O61(NiOH2)多层膜修饰电极,通过循环伏安法控制制备和检测多层膜的沉积过程,并对其电化学过程进行系统研究实验表明,在酸性缓冲溶液中,多层膜的循环伏安图中出现3对单电子氧化-还原峰,峰电流和扫描速率的平方根成正比,表明电极过程的控制步骤是扩散过程. 该多层膜修饰电极可催化BrO-3和NO-2的电化学还原过程.     

浅谈纳米材料修饰电极电化学方法检测环境污染物

综述了化学修饰电极以及近几年在环境分析中的应用.首先介绍了化学修饰电极以及它们的类型、制备、应用研究;其次针对纳米材料作为修饰材料进行了简单的介绍以及纳米材料修饰电极环境污染物检测中的应用;最后对近年来采用纳米材料修饰电极电化学及电化学发光分析研究方面的进展及成果进行了汇总、分类以及简单的总结.     

基于聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)和多壁碳纳米管的超疏水性钠离子选择性电极

全固态离子选择性电极被广泛应用于食品工业，用来检测金属离子的浓度，但目前全固态离子选择性电极传感器存在双电层电容较小、电荷转移电阻大、容易造成电极生出水层、线性响应不够理想的问题，从而影响检测精度。本文在金电极顶部沉积聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)和多壁碳纳米管的纳米复合材料作为离子电子转换层，以增强电学和电化学特性，最后滴铸上钠离子选择性膜混合物，形成钠离子选择性电极。以此开发出来的电极大大改进了电子电荷转移能力和电导率，显示出了优异的电化学性能。循环伏安法和电化学阻抗测试的结果表明，电极在10^-6～10^-1M的范围内表现出58.16 mV/decade的出色灵敏度，检测下限为10^-6.5 M,并具有快速响应(<10 s)能力。新开发的电极具有超疏水性，静态接触角达到了141.2°,在抗干扰测试中表现出了优异的性能，具有良好的稳定性。     

金纳米颗粒修饰酶生物电极检测亚硝酸盐

制备了一种新型的金纳米颗粒修饰的酶生物电极,用于电化学定量分析检测亚硝酸盐。将碳纸(CP)作为基底,以金纳米颗粒(Au NPs)作为基底修饰材料,通过聚多巴胺(PDA)的媒介作用将细胞色素C还原酶(CcR)固定在Au NPs修饰的CP电极表面来制备酶生物电极。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、电化学阻抗谱(EIS)对电极的表面形貌、元素组成和电化学性能进行了表征分析。通过CcR对亚硝酸盐的特异性识别及催化作用实现了亚硝酸盐的电化学检测。实验结果表明:CcR/PDA/Au NPs/CP酶生物电极被成功制备,Au NPs的修饰和PDA的媒介作用可以保持CcR的高反应活性并提高电极的稳定性。制备的酶生物电极具有良好的催化活性,电极的还原峰电流密度与较宽浓度范围内的亚硝酸盐(10 mM～100 mM)有着良好的线性关系,线性相关系数为0.998,检测限为2.006 mM(S/N=3),成功实现对亚硝酸盐的检测。     

集束微电极腐蚀电化学暂态测量的计算机软件系统

集束微电极系统用于腐蚀电化学系统测量是一种新的方案。它能在极短的时间内采集到大量的腐蚀体系的电化学数据,从而可以分析腐蚀体系的暂态电化学行为。由于数据量大,采集的数据可达8.8万个/s,因此要求有好的数据处理方法。本软件就是专为此系统而设计的。数据处理分为单一电极与集束电极两种。前者主要考虑单一电极上得到的电化学响应,后者则考虑腐蚀样品表面上总的情况。