聚合物膜修饰电极的制备及电催化应用

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化学修饰电极(CME)是70年代中期发展起来的一个新的研究领域,也是目前电化学和电分析化学研究的热点之一。目前,化学修饰电极已广泛应用于生命科学、环境科学、材料学和分析科学等诸多领域。化学修饰电极的电催化是其发展的重要动力,它可以应用于各种难以实现的电子传递慢的过程,如生物分子的电催化、有机物和无机物的电催化等。聚合物膜修饰电极有以下优点:所含电活性中心浓度大,容易制备,响应信号大,稳定性和重现性好,其最大的优点是非常适合于电分析研究。基于以上几种优势,本文研究了聚合物膜修饰电极的制备及其在电化学分析中的应用。1.聚对氨基苯磺酸(ABSA)/刚果红修饰电极对多巴胺的循环伏安测定采用电化学聚合方法制备了聚对氨基苯磺酸(ABSA)/刚果红(CR)修饰玻碳电极,并通过电化学手段研究了多巴胺(DA)在该修饰电极上的电化学行为。在pH 4.0的NaAc-HAc缓冲溶液中,该修饰电极对多巴胺的氧化具有明显的催化活性。多巴胺的浓度在1×10-72.5×10-4mol/L范围内,其电化学响应信号与多巴胺浓度呈线性关系,检测限达6.9×10-8mol/L(3倍噪音法)。用一支电极对DA平行测定七次,RSD为6.7%,说明聚ABSA/CR修饰电极有良好的重现性。该方法可用于盐酸多巴胺注射液实际样品的检测。2.聚对氨基苯磺酸(ABSA)/刚果红修饰电极对多巴胺、抗坏血酸和尿酸的同时测定采用电化学聚合方法制备了聚对氨基苯磺酸(ABSA)/刚果红(CR)修饰玻碳电极,利用其电催化氧化作用建立了多巴胺(DA)、尿酸(UA)和抗坏血酸(AA)同时测定的定量分析方法。在pH 4.3的NaAc-HAc缓冲溶液中,抗坏血酸、尿酸和多巴胺在一定的浓度范围内与其电化学信号分别呈线性关系。研究发现,多巴胺、抗坏血酸和尿酸在该修饰电极上的电化学氧化明显增大。与在裸玻碳电极上的现象不同的是,在多巴胺、抗坏血酸和尿酸的混合溶液中,三者在聚对氨基苯磺酸(ABSA)/刚果红(CR)修饰电极上的氧化电位彼此不重叠,抗坏血酸和多巴胺的氧化峰电位差为300 mV,多巴胺和抗坏血酸的氧化峰电位差为250 mV。说明该修饰电极可成功用于多巴胺、抗坏血酸和尿酸三者的电化学分离。3.血红蛋白-掺杂铂的有序介孔碳材料修饰电极对过氧化氢的电化学催化采用滴涂法制备了血红蛋白-掺杂铂的有序介孔碳材料修饰电极,并用此修饰电极对过氧化氢的还原进行催化,研究发现该修饰电极对过氧化氢的还原有明显的催化作用。这可能是因为血红蛋白固有的过氧化氢酶活性,而掺杂铂的有序介孔碳材料的比表面积大,表面活性中心多,可以促进过氧化氢的还原。在优化的实验条件下,过氧化氢在此修饰电极上的电化学信号与过氧化氢的浓度在6.5×10-41.3×10-2 mol/L范围内呈线性关系,检测限为9.1×10-5 mol/L(3倍噪音法),重现性较好。说明该方法可用作过氧化氢的电化学传感器。
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