磁性納米電化學(xué)傳感器在過氧化氫或亞硝酸鹽檢測中的應(yīng)用.pdf

1、環(huán)境和食品安全與人們的健康息息相關(guān)。但目前環(huán)境污染問題、食品添加劑的濫用或過量使用現(xiàn)象日益突出，嚴(yán)重危害著人們的健康，所以環(huán)境和食品安全問題已引起人們越來越廣泛的關(guān)注。為了有效保護(hù)環(huán)境及保證食品安全，開發(fā)靈敏準(zhǔn)確的分析檢測技術(shù)具有重要的研究意義。
　　過氧化氫(H2O2)和亞硝酸鹽(NO2-)廣泛存在于工業(yè)產(chǎn)品、食品和環(huán)境等領(lǐng)域，是環(huán)境監(jiān)測與食品分析的重要項(xiàng)目。Fe3O4磁性納米粒子因制備工藝簡單，原料廉價易得，毒性低，具有類過氧

2、化物酶催化活性，導(dǎo)電性和超順磁性等優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為納米材料中的研究熱點(diǎn)之一。本文主要綜述了磁性納米電化學(xué)傳感器在H2O2或NO2-檢測中的應(yīng)用，制備了系列電化學(xué)傳感器，并探討其對H2O2或NO2-的響應(yīng)性能。結(jié)果表明，所構(gòu)建的傳感器可成功應(yīng)用于H2O2或NO2-的檢測，且性能優(yōu)良。
　　具體工作如下:
　　1.Fe3O4磁性納米粒子修飾玻碳電極檢測過氧化氫
　　用化學(xué)共沉淀法合成Fe3O4磁性納米粒子(Fe3O4 MNP

3、s)，用X射線衍射儀和原子力顯微鏡對其進(jìn)行表征。用Fe3O4 MNPs結(jié)合殼聚糖(CS)保護(hù)膜修飾玻碳(GC)電極構(gòu)建H2O2傳感器，研究了H2O2在該傳感器上的電化學(xué)性能。實(shí)驗(yàn)表明，CS/Fe3O4/GC電極能催化H2O2的還原，該無酶傳感器對H2O2的測定靈敏準(zhǔn)確，穩(wěn)定性好。
　　2.基于HRP-石墨烯-Fe3O4-殼聚糖的生物傳感器用于過氧化氫的檢測
　　用石墨烯-殼聚糖復(fù)合材料分散Fe3O4 MNPs并固定HRP，通

4、過混合包埋法構(gòu)建新型H2O2生物傳感器。用傅里葉紅外光譜和透射電子顯微鏡對Fe3O4 MNPs進(jìn)行表征，進(jìn)一步探討了該傳感器對H2O2的催化性能。結(jié)果顯示，該傳感器對H2O2有良好的電催化作用，線性范圍在2.49×10-5~1.67×10-3 mol/L之間(R=0.9990)，重現(xiàn)性較好，檢出限為3.05×10-6 mol/L。
　　3.基于聚茜素紅/Fe3O4磁性納米粒子-多壁碳納米管復(fù)合膜的亞硝酸鹽傳感器
　　以玻碳(

5、GC)電極為基底，電聚合茜素紅(AR)于Fe3O4-多壁碳納米管(MWCNTs)納米膜表面，并用電化學(xué)阻抗譜圖表征了該傳感器制備過程中導(dǎo)電性的變化，進(jìn)一步將其用于檢測 NO2-。在最佳實(shí)驗(yàn)條件下，該傳感器對NO2-的氧化有良好的電催化作用，線性范圍為9.64×10-6~1.30×10-3 mol/L(R=0.9976)，檢出限為1.19×10-6 mol/L。用標(biāo)準(zhǔn)加入法測得該傳感器的回收率在100.0％~106.3%。該方法靈敏準(zhǔn)確，

6、具有較好的重現(xiàn)性。
　　4.基于Au/Fe3O4/殼聚糖納米復(fù)合物的亞硝酸鹽傳感器
　　以殼聚糖為保護(hù)膜，GC為基底，用納米Au和Fe3O4 MNPs構(gòu)建新型NO2-傳感器。循環(huán)伏安曲線表明該傳感器對NO2-的氧化有顯著的電催化作用，最佳條件下，NO2-濃度在5.00×10-6~2.00×10-3 mol/L范圍內(nèi)與其氧化峰電流呈良好的線性關(guān)系(R=0.9996)，檢出限為7.10×10-7 mol/L。該傳感器靈敏度高，選

7、擇性好，重現(xiàn)性好。
　　5.Fe3O4-多壁碳納米管復(fù)合納米膜修飾玻碳電極檢測亞硝酸鹽
　　L-半胱氨酸電聚合于MWCNTs/GC電極表面后，靜電組裝聚二烯丙基二甲基氯化銨(PDDA)功能化的Fe3O4 MNPs，成功制得NO2-傳感器。該傳感器對NO2-的氧化有良好的電催化作用，據(jù)此建立了檢測NO2-的新方法，其線性范圍為7.49×10-6~3.33×10-3 mol/L(R=0.9998)，檢出限達(dá)8.46×10-7 m