基于碳材料的辣椒素电化学传感器的制备及应用研究

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:haifeng_liu
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
辣椒素(Capsaicin)是影响辣椒辣度的一个重要因素,它在食品领域及医疗医药领域应用十分广泛,然而现在对于辣椒辣度的评定没用明确的方法,辣椒素在医药领域的应用也需定量,因此,对辣椒素含量的检测已经成为十分重要的项目。传统的史高维尔感官测试法以糖水的总量来衡量辣椒的辣度,即将一单位的辣椒素溶解到糖水里,然后交给多个人品尝,逐渐增加糖水量,直到无法尝出辣味为止,此时糖水量的总和即为被测物的史高维尔辣度单位,该方法主观性太强,准确度不高;而大型仪器检测法,如高效液相色谱(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)等运营成本高、专业性强、耗时且操作复杂,限制了其在商业中的应用。因此迫切需要研究一种能够满足商业发展需求的辣椒素测定方法。本文以电化学检测技术为手段结合碳材料与丝网印刷电极,研制出价格低廉、性能好、一次性可抛弃的新型辣椒素电化学传感器,为辣椒素的快速测定提供了一种有效地方法,在今后的发展中有着巨大的应用潜力。(1)石墨烯作为一种新型的碳材料,具有大的比表面积以及出色的导电能力,近年来被广泛应用于电化学分析领域。本文首先利用聚苯乙烯磺酸钠(PSS)对还原的氧化石墨烯进行改性,在石墨烯表面修饰带负电荷的PSS,利用静电作用在石墨烯表面负载带正电荷的银纳米粒子,制备了Ag/Ag2O-PSS-rGO复合材料。并通过光电子能谱(Xray photoelectron spectroscopy,XPS)、透射电子显微镜(Transmission electron microscope,TEM)对该复合材料的组成与形貌进行表征。随后,基于该纳米复合材料成功研制了低成本、操作简便、可批量生产的Ag/Ag2O-PSS-rGO/SPE辣椒素电化学传感器,并研究了辣椒素在该传感器上的电化学响应情况。对该传感器的检测条件进行优化,在最佳条件下,辣椒素检测范围为1.0-60μmol·L-1,检出限为0.40μmol·L-1。将制备的辣椒素电化学传感器运用到红椒、小米椒和长青椒中辣椒素的检测,回收率在99.0%-102.0%之间。(2)石墨是一种化学性质极其稳定并且价格低廉的碳材料,以超细石墨粉为原料,分别用负电性的PSS与正电性的PDDA对石墨粉表面进行改性,并修饰到SPE上,制备了具有不同电性的电极:PSS-Grp/SPE、Grp/SPE、PDDA-Grp/SPE。采用电化学阻抗图谱(Electrochemical impedance spectra,EIS)和吸附溶出伏安法(Adsorption-stripping voltammetry,AsdSV),对修饰电极与裸电极进行电化学表征,比较其对辣椒素电化学氧化还原的电催化性能,由于静电吸引作用,辣椒素在PSS-Grp/SPE上响应最灵敏,以PSS-Grp作为构建辣椒素电化学传感器的电极材料,优化其检测条件。在最佳条件下,辣椒素的检测范围为0.3-70μmol·L-1,其检出限为0.10μmol·L-1。与前面所提到的Ag/Ag2O-PSS-rGO/SPE相比,PSS-Grp/SPE的制备更加简单,成本更低。(3)以葡萄糖为原料,采用水热法制备粒径均匀的碳微球。经3-氨基丙基-三甲氧基硅烷(APTMS)和氨水处理,制备了表面相对粗糙的NH2-CMS,基于NH2-CMS修饰SPE构建了辣椒素电化学传感器。NH2-CMS有效地提高了裸电极的导电能力、电催化活性以及比表面积,因此,对辣椒素具有良好的电催化效果。与前面两部分所构建的辣椒素电化学传感器相比,NH2-CMS/SPE成本低,制备更加简单,检测范围更宽,为0.2-80μmol·L-1,并且具有更低的检测下限,可达0.067μmol·L-1。此外,本实验对NH2-CMS/SPE的稳定性及选择性进行了研究,结果良好,表明可用于实际样品中辣椒素的测定。
其他文献
本论文的研究内容是以吡喃糖为原料,通过化学的方法分别合成了两类具有生物活性的化合物—核苷二磷酸呋喃糖和展青霉素衍生物。核苷二磷酸呋喃糖是低等生物和植物合成特殊多
教学管理制度作为高校教学发展水平的重要评估指标,在高校取得国际认证方面发挥着举足轻重的作用。教学管理制度的翻译成功有利于帮助高校在相关领域获得权威的国际认证,将在很大程度上提升我国教育的国际化程度。在此背景下,译者接受天津大学经管学部委托,对AACSB国际认证报告附件进行了翻译。本篇报告在Charles J.Fillmore的框架理论指导下,探究了高校教学管理办法的翻译策略。教学管理办法属于公文类
本文重点研究了人工智能艺术创作的相关哲学问题,全文主要从以下几个方面展开具体论述:首先本文介绍了人工智能技术在过去几十年间的发展历程,并阐述了人工智能技术在近年来所取得的重大进展,指出了人工智能参与艺术创作的可能性与相关尝试;然后本文以绘画艺术为例,对人工智能技术作为重要的实践工具参与艺术创作进行了较为详细的展示,描述了目前深度学习机制在艺术创作中的重要应用;紧接着本文从意向性、情感负荷、创造性与
伴随着互联网的迅猛发展和普及,数据在人们生活中的影响力越来越大,数据中心的各种设备也日益猛增。面对这些庞大的数据中心,运维人员承受的工作压力越来越大。如何快速有效
河流流量估算是水文学家普遍采用的一种活动,它考虑了几个气象因素。虽然有些方法需要彻底了解水文过程以及导致径流的不同参数之间的关系,但其他方法并不需要它。该研究工作主要提出了一种基于特定类型的人工神经网络的方法,称为长期短期记忆(LSTM)来预测泾河流量。本文借助LSTM的时间依赖建立了预测模型。该模型将根据前一天的流量和天气条件预测每天的河流流量。模型的性能高度依赖于超参数值。为了找到超参数的最佳
当前,在市场竞争日益激烈以及消费者个性化需求不断提高的环境下,创新已经成为企业提高自身竞争力的必由之路、供应链持续发展的重要途径,各个国家与企业都愈发注重供应链战略管理与创新。在二级供应链中,下游制造商想要获得更大的市场份额,增强自身竞争力,必然要通过一系列的技术创新,然而一个产品的成功创新离不开供应链中的任何企业,因此制造商会委托供应商对其提供的零部件进行创新,进而实现对产品的整体创新。除此之外
草螺菌WT00C(Herbaspirillum sp.WT00C)是我们实验室从茶树中分离出的一种内生细菌。前期实验表明,它能产氨、合成生长素吲哚乙酸和嗜铁素,能够有效地经过伤口感染进入并定殖茶
本文研究的对象为商用ZK60挤压型材,对ZK60镁合金挤压型材进行固溶处理420℃×(1h、4h和8h),并随后对挤压态及固溶处理后的合金进行拉伸试验、压缩试验和应力腐蚀试验,利用光
目的:通过对便秘型肠易激综合征(IBS-C)肝郁气滞证患者进行临床干预,观察柴香通便汤对其中医证候、生活质量等方面的改善,研究本方药的安全性,从各方面分析总结疾病诊治过程中发现的新规律,探索中医药临证经验中新的方法论。方法:临床研究:收集60例便秘型肠易激综合征肝郁气滞证患者,按照随机原则分为两组,观察组与对照组各30例。观察组患者给予柴香通便汤。对照组患者给予枸橼酸莫沙必利片。两组患者用药疗程均
关于网络购物(电子商务)对巴基斯坦消费者购买行为影响的研究,直接显示了个体和群体在网络购物中的不同行为。电子商务是为了满足个人、团体和组织的需要,并为他们提供高质量的产品。通过电子商务,消费者可以很容易地购买产品,以及发送给他们的朋友和家人。因为我的研究课题是网上购物(电子商务)对巴基斯坦消费者购买行为的影响。所以我将深入研究电子商务,以及消费者在网上购物方面的行为,例如:为什么在巴基斯坦大多数人