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第50卷第4期2021年4月应用化工Applied Chemical IndustryVol.50No.4Apr.2021半胱氨酸改性氧化石墨烯去除水中H g(n)赵博涵蔦林海英▽，冯庆革i,朱奕帆i,廖玉莲i(1•广西大学资源环境与材料学院广西高校环境保护重点实验室,广西南宁530004；2.广西博世科环保科技股份有限公司，广西南宁530007)摘要:通过简单一步合成法，以L-半胱氨酸(L-Cysteine)作为改性剂,合成了工业级半胱氨酸功能化氧化石墨烯吸附剂L-Cyslein e-G0o考察了不同条件下L-Cysleine-GO对Hg(H)吸附性能的变化，如pH、吸附剂投加量、接触时间等;通过FTIR、拉曼光谱和SEM等表征手段,以探究该材料的吸附性能及机理。
实验结果表明，当初始Hg(fl)浓度为200mg/L、pH为7、投加量为1g/L、吸附时间为60min、温度为25t时,最大吸附量为160.71mg/g。
准二级动力学、Freundlich模型与微观表征结果提示吸附机理为疏基等官能团对Hg(D)的化学键合、材料对汞的静电吸附作用，主要为多层化学吸附。
关键词:氧化石墨烯;水中Hg(I)的去除;L-半胱氨酸改性;一步合成法;吸附机理解析中图分类号:TQ424文献标识码:A文章编号：1671-3206(2021)04-0991-06Removal of Hg(U)from water by L-Cysteinemodified graphene oxideZHAO Bo-han,UN Hai-ying1'2,FENG Qing-ge,ZHU Yi-fan,UA0Yu-lian(1.Key Laboratory of Environmental Protection,College of Resources,Environment and Materials,Guangxi University,Nanning 530004,China；2.Guangxi Bossco Environmental Protection Technology Co.,Ltd.,Nanning530007,China)Abstract:Graphene oxide modified with L-Cysteine(L-Cysteine-GO)was prepared by one-step synthesis with L-Cysteine as the modifying agent.The adsorption performance of L-Cysteine-GO on Hg(U)was investigated at different factors such as pH,the dosage of material and contact time.FTIR,Raman spectroscopy and SEM were used to investigate the adsorption properties and mechanism of the materials.The results showed that the maximum adsorption capacity was160.71mg/g when the material was added into initial concentration of200mg/L at pH7,at25弋with the dosage of1g/L in60min.With combination of pseudo-second order kinetics,Freundlich model and material microstructure,it was suggested that the adsorption process can described to the chemical bonding of sulfhydryl groups and Hg(H),electrostatic adsorption between material and Hg(U),which was dominantly controlled by the multi-layer chemical adsorption.Key words:graphene oxide；removal of Hg(H)in water；L-Cysteine modification；one-step synthesis；adsorption mechanism identification现代化工、燃煤、氯碱和混汞炼金等行业所产生的重金属汞污染⑴，因其可对人体产生较高的毒性,导致神经、大脑和肾脏的接触性损害,而备受关注3〕。
化学实验知识：“蛋白质自组装技术在纳米材料制备中的实验应用和原理探究”蛋白质自组装技术在纳米材料制备中的实验应用和原理探究纳米材料具有很多独特的物理和化学性质，是当今材料领域的热点研究方向之一。
目前，一种新型的纳米材料制备技术——蛋白质自组装技术引起了人们的广泛关注。
这种技术不仅具有简单、高效、环保等优点，而且可以制备出具有多种功能的纳米材料，如纳米催化剂、纳米药物、纳米电极等。
本文将对蛋白质自组装技术在纳米材料制备中的实验应用和原理进行详细探究。
一、蛋白质自组装技术的原理及优势蛋白质自组装技术是利用蛋白质在水溶液中自行组装形成具有纳米级别结构的方法。
其原理是通过控制蛋白质分子间的相互作用力，使其自发地形成具有特定结构和性质的纳米颗粒或纳米结构体。
相比于传统纳米材料制备技术，如化学合成、物理气相沉积等，蛋白质自组装技术具有以下优势：(1)环保：蛋白质自组装技术采用天然蛋白质材料，不含有机溶剂、有毒化学物品等，对环境比较友好。
(2)稳定性强：蛋白质本身就具有稳定的结构和生物活性，自组装后形成的纳米材料更具稳定性，可在不同环境下保持结构和性质不变。
(3)可控性强：通过调节蛋白质溶液中的温度、pH值、离子强度等因素，可以控制自组装的速度、结构和形态，定制出具有特定性质和应用的纳米材料。
(4)适应性广：不同种类的蛋白质可以组装形成不同形态、大小和功能的纳米结构，具有广泛的应用前景。
二、蛋白质自组装技术在纳米材料制备中的应用1.纳米催化剂的制备利用蛋白质自组装技术，可以制备出各种不同形态、大小和性质的纳米催化剂。
例如，将某些金属离子添加到蛋白质分子中，调节pH值和离子强度等参数，即可得到粒径为2-3 nm的纳米金属催化剂。
这些催化剂能够在较低温度下催化各种氧化还原反应，具有高效、高选择性和长寿命的特点。
此外，还可以将蛋白质分子与无机纳米材料（如二氧化钛、氧化铁、碳纳米管等）复合，制备出具有强化吸光度、催化效率和稳定性的纳米复合催化剂。
评述与进展表面等离子体共振技术在电化学反应过程研究中的应用李风华1,2 单长胜1,2 杨贵福1,2 牛利311(中国科学院长春应用化学研究所电分析国家重点实验室,长春130022)2(中国科学院研究生院,北京100049)摘 要 简述了表面等离子体共振(SPR )的基本原理,并综述了表面等离子体共振技术在电化学反应过程中的应用。
SPR 技术可以无需任何标记原位实时地检测分子间的相互作用,也可用于连续监测吸附/脱附和缔合/解离过程。
表面等离子共振光谱(SPRS )与电化学技术结合可用来同时表征和处理电极/溶液的界面,在电化学掺杂/去掺杂过程、吸附/脱附反应的研究、痕量物质的检测、薄膜厚度、介电常数的测定等方面的应用。
关键词 表面等离子体共振,化学传感器,电化学,动力学过程,评述 2006209219收稿;2006212208接受本文系国家自然科学基金(No .20475053、20673109)和吉林省杰出青年基金(No .200501027)资助项目3E 2mail:lniu@ciac .jl .cn1 引 言表面等离子共振(surface p las mon res onance,SPR )技术是利用了金属薄膜的光学耦合产生的一种物理光学现象。
1902年,Wood [1]在光学实验中发现了表面等离子体共振现象。
1983年,L iedberg 等[2]首次将表面等离子体共振技术用于化学传感器领域,并成功研制出第一个表面等离子体共振气体计生物传感器。
由于SPR 传感器具有能够实时检测生物分子间相互作用、方便快捷、比传统方法分辨率高、无须标记样品及样品需要量极少等特点,已经成为一种成熟的检测生物分子间相互作用的方法,广泛应用于蛋白质组学、细胞信号传导、受体/配体、抗体/抗原分子垂钓、免疫识别、癌症研究和新药筛选等生命科学领域[3～11],用于实时和动态研究蛋白质/蛋白质、蛋白质/核酸、新药分子/靶蛋白等生物分子的相互作用过程。
γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷自组装膜的制备及其摩擦学性能γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷（MPS）是一种常用于自组装膜（SAMs）的有机硅化合物。
在本文中，将介绍MPS自组装膜的制备方法以及其在摩擦学方面的性能。
首先，制备MPS自组装膜需要以下试剂：MPS、氯仿、正己烷、乙醇。
操作步骤如下：1. 在无尘室中，将硅片放入硝酸洗净电解池中浸泡5分钟，然后用去离子水洗净。
2. 用氯仿和正己烷按1:10的体积比配制常见溶液。
3. 将硅片放入溶液中，在室温下震荡2小时。
4. 将硅片取出，用去离子水清洗，并在氮气中吹干。
5. 将硅片放入浓度为5%的乙醇水溶液中，在室温下超声10分钟。
6. 取出硅片，在氮气中吹干。
完成上述制备步骤后，得到的MPS自组装膜在摩擦学方面表现出了一定的性能。
采用原子力显微镜（AFM）测量了MPS 自组装膜表面的摩擦力和垂直力。
结果表明，在不同的载荷范围内，膜的摩擦力都较低，垂直力也较小，表明该自组装膜表面较为光滑和平整。
此外，使用微硬度测试仪（MHDI）对MPS自组装膜的硬度和弹性模量进行了测试。
与其他SAMs相比，该膜的硬度和弹性模量略低，但仍具有一定的强度和耐久性。
综上所述，通过上述制备方法，可以得到质量稳定、表面平整的MPS自组装膜，该膜具有较低的摩擦力和垂直力以及一定的强度和耐久性，因此在摩擦学方面有着潜在的应用价值。
在应用方面，MPS自组装膜的重要性在于其具备一定的特殊性质，如光电性、生物相容性和抗腐蚀性等。
这些特性使得MPS自组装膜在许多领域得到广泛应用，如电子学、生物医学和材料科学等。
在电子学方面，MPS自组装膜可以用于制造光学导管、液晶显示器和半导体器件等。
这是由于该膜可以有效地防止杂质和缺陷的形成，从而提高器件的效率和性能。
在生物医学方面，MPS自组装膜可以用于细胞培养、药物输送和生物传感器等。
这是由于MPS自组装膜表面的化学反应性低，具有生物相容性，对细胞不会产生任何伤害，并可以通过对化学反应进行修饰来实现对特定生物体分子的选择性捕获。
分子自组装原理及应用【摘要】分子自组装在生物工程技术上的建模、分子器件、表面工程以及纳米科技领域已经有很广泛的应用。
在未来的几十年中,分子自组装作为一种技术手段将会在新技术领域产生巨大的影响。
在这篇文章里,我们介绍了分子自组装技术的定义、基本原理、分类、影响因素、表征手段等,并阐述了分子自组装技术目前的研究进展,展望了分子自组装技术的应用前景。
【关键词】分子自组装;自组装膜1前言分子自组装是分子与分子在一定条件下,依赖非共价键分子间作用力自发连接成结构稳定的分子聚集体的过程[1]。
通过分子自组装我们可以得到具有新奇的光、电、催化等功能和特性的自组装材料,特别是现在正在得到广泛关注的自组装膜材料在非线性光学器件、化学生物传感器、信息存储材料以及生物大分子合成方面都有广泛的应用前景,受到研究者广泛的重视和研究。
2分子自组装的原理及特点分子自组装的原理是利用分子与分子或分子中某一片段与另一片段之间的分子识别,相互通过非共价作用形成具有特定排列顺序的分子聚合体[2]。
分子自发地通过无数非共价键的弱相互作用力的协同作用是发生自组装的关键。
这里的“弱相互作用力”指的是氢键、范德华力、静电力、疏水作用力、ππ堆积作用、阳离子π吸附作用等。
非共价键的弱相互作用力维持自组装体系的结构稳定性和完整性[3]。
并不是所有分子都能够发生自组装过程,它的产生需要两个条件[4]:自组装的动力以及导向作用。
自组装的动力指分子间的弱相互作用力的协同作用,它为分子自组装提供能量。
自组装的导向作用指的是分子在空间的互补性,也就是说要使分子自组装发生就必须在空间的尺寸和方向上达到分子重排要求。
自组装膜的制备及应用是目前自组装领域研究的主要方向。
自组装膜按其成膜机理分为自组装单层膜(Self- assembled monolayers , SAMs和逐层自组装膜(Layer -by – layer self-assembled membrane)。
陈林林，范天娇，李伟，等. 金纳米粒子修饰电极循环伏安法测定食品中的碘[J]. 食品工业科技，2022，43（1）：288−294. doi:10.13386/j.issn1002-0306.2021030386CHEN Linlin, FAN Tianjiao, LI Wei, et al. Determination of Iodine in Food by Gold Nanoparticles Modified Electrode Cyclic Voltammetry[J]. Science and Technology of Food Industry, 2022, 43(1): 288−294. (in Chinese with English abstract). doi:10.13386/j.issn1002-0306.2021030386金纳米粒子修饰电极循环伏安法测定食品中的碘陈林林1,*，范天娇1，李 伟1，郑凤鸣1，杨茜瑶1，张佳欣1，辛嘉英1,2（1.哈尔滨商业大学食品工程学院, 黑龙江哈尔滨 150028；2.中国科学院兰州化学物理研究所羰基合成与选择氧化国家重点实验室, 甘肃兰州 730000）摘 要：为寻求一种快速、简便、灵敏的食品中碘的测定方法，利用循环伏安法（CV ）构建金纳米粒子修饰电极检测碘离子（I -）体系。
利用甲烷氧化菌素（Mb ）原位还原纳米金（Mb@AuNPs ），电沉积法制备自组装修饰电极。
通过透射电子显微镜对Mb@AuNPs 表征，CV 考察碘离子的电化学行为。
确定碘离子检测的优化条件为：电沉积扫描速率0.11 V/s 、扫描圈数30圈、缓冲溶液浓度0.05 mol/L 、缓冲溶液pH6.5。
氧化峰电流与I -浓度在0.01~10.00 μmol/L 范围内有良好的线性关系，R 2为0.9992，检出限为2.88 nmol/L （S/N ），定量限为9.60 nmol/L ，该方法检测不同食品中碘含量的加标回收率为96.22%~103.57%。
电化学生物传感器中铁氰化钾的电子媒介作用研究作者：方成， 李建平作者单位：桂林工学院材料与化学工程系,桂林,5410041.学位论文吴梅笙基于电化学发光的尿酸、谷丙转氨酶和胆碱生物传感器研究2009本文研究了应用鲁米诺的电化学发光(ECL)作为酶催化反应的信号输出研制ECL-生物传感器。
由于酶催化反应的产物为H2O2，因此，可以通过H2O2对鲁米诺电化学发光的增敏作用来制作不同的酶生物传感器，并将它们用于实际样品的检测。
由于电化学发光的高灵敏度以及酶的高选择性，因此制备的酶生物传感器能够很灵敏的检测目标物的含量，检测的灵敏度高，检测限低。
第一部分研究了铁氰化钾对鲁米诺电化学发光的增敏作用，发现铁氰化钾可以促进鲁米诺的氧化，从而增敏鲁米诺的电化学发光，并将该体系用于海带中尿酸的含量的测定，检测结果重现性好。
第二部分研究了ECL-尿酸生物传感器的制备，并讨论了铁氰化钾对该酶催化反应的作用。
将尿酸酶用电聚合的方法修饰在铂电极表面，制得的修饰电极能对鲁米诺的ECL产生增敏作用，且检测尿酸的线性范围是7.5×10-11mol/L～8.3×10-6mol/L，并将它用于紫菜中尿酸含量的检测，得到的结果满意，重现性高，稳定性好，且酶膜不容易脱落。
第三部分研究了ECL-谷丙转氨酶生物传感器的制备，由于谷丙转氨酶催化丙氨酸和α-酮戊二酸转化生成丙酮酸和谷氨酸，丙酮酸氧化酶能够与丙酮酸反应产生过氧化氢，能够增敏鲁米诺的电化学发光，从而间接检测谷丙转氨酶的含量。
用该方法检测谷丙转氨酶的线性范围为0.00475～350 U/L，并将它用于血清中谷丙转氨酶的检测。
第四部分研究了ECL-胆碱生物传感器的制备，同样由于胆碱氧化酶可以与胆碱反应生成过氧化氢，利用该过程来检测胆碱的含量。
该酶生物传感器对2×10-7mol/L～4×103mol/L的氯化胆碱呈现良好的线性响应。
并通过该生物传感器来检测血清中胆碱的含量。
第２０卷第３期 ２００８年９月 湖南文理学院学报（自然科学版）
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｕｎａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＡｒｔｓ ａｎｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ） Ｖｌ０Ｌ２ＯＮｏ．３
Ｓｅｐ．２００８
文章编号：１６７２．６１４６（２００８）０３—００３８．０４
Ｌ．半胱氨酸自组装膜修饰金电极的制备及应用 周谷珍，郑丽英，李莉花，孙元喜 （湖南文理学院化学化工学院，湖南常德，４１５０００）
摘要：利用共价自组装的方法，制得了Ｌ一半胱氨酸单分 子层修饰金电极（Ｃｙ￣Ａｕ），并研究了Ｃｙｓ／Ａｕ的电化学特征 及ｚｎ 在Ｃｙｓ／Ａｕ上的电化学行为．以Ｃｙｓ／Ａｕ为工作电极， 建立了一种灵敏的、选择性检测水中痕量锌离子的新方法． 在Ｂｒｉｔｔｏｎ Ｒｏｂｉｎｓｏｎ（Ｂ—Ｒ，ｐＨ＝７．５４）缓冲液中，Ｚｎ 在Ｏ．２ ｖ 左右出现一不可逆的还原峰．峰电流与浓度在１．５ｘ１０ ｍｏｌ／Ｌ～１．５ｘ１０ ｍｏｌ／Ｌ范围内具有良好的线性关系，检测限 可达３．５ｘ１０。。ｍｏｌ／Ｌ．将该法用于水样中微量ｚｎ 的测定，８ 次测量结果的相对标准偏差小于２％，回收率为９７．７％～ １０５．４％，符合痕量分析要求． 关键词：Ｌ一半胱氨酸；自组装膜；修饰电极；锌 中图分类号：Ｏ ６５７．１ 文献标识码：Ａ
自组装单分子膜（Ｓｅｌｆ－Ａｓｓｍｂｌｅｄ Ｍｏｎｏｌａｙｅｒｓ， ＳＡＭ）是固．液界面通过化学吸附形成的有序超薄膜 近年来分子自组装单层膜（ＳＡＭ）由于具有良好的稳 定性和有序性，因此在理论研究和技术等方面都得 到了广泛的重视…，成为电化学和电分析化学领域 的研究热点．在结构和性能上ＳＡＭ具有类似生物 膜的特性，稳定性高，对某些分子或离子具有高选 择性的识别功能．由于金表面无自然氧化膜，稳定 性好，而且与二硫化合物或硫醇形成的自组装体系 具有良好的稳定性，因而以Ａｕ．Ｓ键为基础的白组 装体系往往成为研究的首选体系，如巯基丙酸Ｌ２ Ｊ、 巯基环肽【３］、Ｌ一半胱氨酸［４，５１等在金电极上的自组装 均已有报导． 本文利用共价自组装的方法制备Ｌ一半胱氨酸 单分子层修饰金电极，并研究Ｌ一半胱氨酸单分子层 修饰金电极的电化学行为以及该修饰电极对Ｚｎ 还 原的电催化作用．建立了测定Ｚｎ２＋的新方法，并用 于水体中痕量ｚｎ抖的测定． １实验部分 １．１仪器与试剂 ＡＤ３００电化学工作站（天津艾达科技发展有限 公司）；Ｌ．半胱氨酸（Ｌ—Ｃｙｓ，分析纯，上海曹杨第＿ 中学化工厂），配制成０．０２ ｍｏｌ／Ｌ的水溶液； Ｚｎ（ＮＯ３）２，配制成１．５ｘ１０ ｍｏｌ／Ｌ的锌标准储备液 （测试液均由该储备液逐级稀释而成）．其余试液均 用分析纯试剂配制而成，实验用水均为二次石英蒸 馏水，实验过程无须通氮除氧且在室温下进行． １．２ Ｌ．半胱氨酸修饰金电极的制备 １．２．１金电极的预处理 将待修饰的金电极在５ 金相砂纸上打磨，然后 分别用Ｏ．３ ｍ和Ｏ．０５／．ｔｍ的Ａ１２Ｏ３研磨膏在ＢＡＳ 抛光布上抛光成镜面，用二次水超声清洗２次，每 次５ ｍｉｎ． 将处理好的电极浸入新配制的Ｐｉｒａｎｈａ溶液（浓 硫酸和双氧水体积比为７：３）中１０ ｍｉｎ进行活化处 理；再分别用二次水和无水乙醇超声清洗２次（每次 ５ ｍｉｎ），处理后的电极浸入无水乙醇中备用． １．２．２金电极上Ｌ一半胱氨酸的自组装 将处理好的电极浸入浓度为０．０２ ｍｏｌ／Ｌ的Ｌ一 半胱氨酸一乙醇溶液中，浸泡２４ ｈ后取出放入无水 乙醇中浸泡３０ ｍｉｎ，除去非特征吸附的Ｌ．半胱氨酸 分子，即可得到Ｌ．半胱氨酸单分子层修饰的金电极 （Ｃｙｓ／Ａｕ）．将Ｃｙｓ／Ａｕ放入０．２ ｍｏｌ／Ｌ Ｂ．Ｒ缓冲溶液 （ｐＨ＝７．５４）中，控制扫描电位范围为－０．６～０．６ Ｖ，以 １００ ｍＶ／ｓ的扫描速率进行循环伏安扫描至循环伏 安图稳定即可取出修饰电极用于测定． １．３实验方法 将该修饰电极放入含一定浓度ｚｎ２＋的测试体系 中，在０．６ Ｖ处富集２５ Ｓ，然后从～０．６～Ｏ．６ Ｖ进行 循环伏安扫描，记录循环伏安图，根据还原峰电流 的大小对Ｚｎ 进行定量分析．
２结果与讨论 ２．１ Ｃｙｓ／Ａｕ电极的电化学特征 ２．１．１ Ｃｙｓ／Ａｕ电极的循环伏安行为 图１为裸金电极和Ｃｙｓ／Ａｕ电极在１ ｍｏｌ／ＬＫＣ１ 溶液中的循环伏安曲线．曲线表明裸金电极在该体 系中没有氧化还原峰（曲线ａ），而Ｃｙｓ／Ａｕ电极在该 第３期 周谷珍，郑丽英，李莉花，等Ｌ一半胱氨酸自组装膜修饰金电极的制备及应用 ３９ 体系中却有氧化还原峰出现（曲线ｂ），证明半胱氨酸 已被固定在金电极表面．
电势，Ｖ 图ｌ裸金电极和Ｃｙｓ／Ａｕ修饰电极在相同体系中的 循环伏安图 体系：ｌ ｍｏｌ／Ｌ ＫＣ１溶液；电位范围：一０．２～０．６ Ｖ；扫 描速率：１００ ｍＶ／ｓ；ａ：裸金电极；ｂ：Ｃｙｓ／Ａｕ修饰电极
２．１．２ Ｆｅ（ＣＮ）６３在Ｃｙｓ／Ａｕ电板上的电化学行 为 图２为Ａｕ、Ｃｙｓ／Ａｕ在０．０５ ｍｏｌ／Ｌ Ｆｅ（ＣＮ）６３－＋
０．０５ ｍｏｌ／Ｌ ＫＣｌ体系中的循环伏安图．由图可以看 出，在Ｃｙｓ／Ａｕ上，氧化还原峰电位的差值增大， 表明修饰电极上反应的可逆性降低．显然，Ｌ一半胱 氨酸在金电极表面形成了有一定覆盖度的吸附层， 并且该吸附层对溶液间的异相电子转移有一定的 阻碍作用． 电势，Ｖ 图２ Ａｕ和Ｃｙｓ／Ａｕ在相同体系中的循环伏安图 体系：０．０５ ｍｏｌ／Ｌ Ｆｅ（ＣＮ）６３－＋０．０５ ｍｏｌ／Ｌ ＫＣ１；电位：一０．２～ ０．３Ｖ； 扫描速率：１００ ｍＶ／ｓ；ａ一裸金电极的ＣＶ图； ｂ—Ｃｙｓ／Ａｕ修饰电极的ＣＶ图 ２．２ Ｚｎ 在Ｃｙｓ／Ａｕ上的电化学行为 ２．２．１循环伏安行为 图３为裸金电极和Ｃｙｓ／Ａｕ在不同条件下的循 环伏安图，图中曲线ａ、曲线ｂ分别是裸金电极在 含１．５ｘ１０。。ｍｏｌ／Ｌ Ｚｎ 的试液和Ｃｙｓ／Ａｕ在Ｂ—Ｒ（ｐＨ＝ ７．５４）空白底液中的循环伏安图，没有观察到任何电 化学响应．曲线Ｃ是Ｃｙｓ／Ａｕ在含有１．５ｘ１０ ｍｏｌ／Ｌ Ｚｎｚ＋试液中的循环伏安图，在～０．６～０．６ Ｖ范围内 可以清楚地观察到一还原峰，锌的还原峰电位为 ｃ＝０．２ Ｖ，说明Ｃｙｓ／Ａｕ对Ｚｎ“具有明显的电催化 还原作用． 图３ Ｃｙｓ／Ａｕ修饰电极在不同体系中的循环伏安图 空白体系：０．２ｍｏｌ／Ｌ的Ｂ—Ｒ缓冲溶液（ｐＨ＝７．５４）：测试 体系：１．５￣１０ ｍｏｌ／Ｌ的ｚｎ２＋＋窄白体系；电位范围： ０．６～０．６Ｖ；扫描速率：１００ ｍＶ／ｓ；ｆｌ一裸金电极在测 试体系中的ＣＶ图；ｂ—Ｃｙｓ／Ａｕ在空白体系中的ＣＶ图； ｃ—Ｃｙｓ／Ａｕ在测试体系中的ＣＶ图 ２．２．２扫描速率对ｚＩｌ２ 还原峰电流的影响 在含ｚｎ 为１．５￣１０ ｍｏｌ／Ｌ的Ｂ．Ｒ缓冲溶液中， 分别在不同扫速下进行循环伏安扫描，记录循环伏 安图．实验发现，ＺｎＺ＋在Ｃｙｓ／Ａｕ上的还原峰电流与 扫速在２０ ｍＶ／ｓ￣２００ ｍＶ／ｓ的范围内呈线性关系． 说明ＺｎＺ＋在Ｃｙｓ／Ａｕ电极上是一个受吸附控制、不 可逆的表面电化学过程． ２．２．３ ｐＨ值对还原峰电流的影响 当ＤＨ小于４．５时，Ｚｎ 在Ｃｙｓ／Ａｕ上的还原峰 较小；当ｐＨ在５．５～７．５范围内时，峰电流随着ｐＨ 的升高而迅速增大；而当ｐＨ超过７．５后，随ｐＨ的 升高峰电流反而减小；当ｐＨ大于１１．０时，锌离子 产生沉淀，不能准确测定．这是因为Ｌ一半胱氨酸膜 的等电点约为５．０７，在ｐＨ小于等电点时，膜呈荷 正电的特征；在ｐＨ大于等电点时，膜则呈荷负电 的特性．本文实验中选用ｐＨ＝７．５４的Ｂ—Ｒ缓冲溶液 作为底液，此时ｚｎ２＋在Ｃｙｓ／Ａｕ上反应有最大的峰 电流，测定灵敏度高． ２．２．４富集方法对峰电流的影响 本实验尝试了３种富集方法，即扫描上限（＋０．６） 正电位富集、扫描下限（一０．６）负电位富集和开路搅拌 富集对峰电流的影响．结果表明，扫描上限正电位 湖南文理学院学报（自然科学版） ２００８年 富集的效果最好．因为在电场的作用下，ｚｎ 在溶 液中的扩散速度加快，与修饰电极表面的羧基及氨 基的结合力增大，使得在相同的时间内，扩散到电 极表面从而被吸附的ＺＩ１２ 增多，导致电化学响更好． ２．２．５富集时间对峰电流的影响 富集时间对Ｚｎｚ＋在Ｃｙｓ／Ａｕ上的还原峰电流的 影响很大．实验发现当富集时间小于２０ Ｓ时，峰电 流随着富集时间的延长而迅速增大，说明富集过程 是比较迅速的；当富集时间超过２０ Ｓ后，峰电流的 增加趋于缓慢，以致几乎不再发生变化，所以富集 时间选择２５ Ｓ． ２．３线性范围与检测限 在上述最佳条件下，Ｚｎ抖在Ｃｙｓ／Ａｕ上的还原峰 电流与其浓度在１．５ｘ１０～ｍｏｌ／Ｌ １．５ｘ１０ ｍｏｌ／Ｌ范 围内有良好的线性关系，线性方程为ｉｐ（￣ｔＡ）＝一３．３８— １．０５ｘ１０ Ｃ（ｍｏｌ／Ｌ），线性相关系数为０．９９９ ２．检测 限为３．５ｘ１０。”ｍｏｌ／Ｌ． ２．４干扰实验 锌离子浓度为１．５ｘ１０ ｍｏｌ／Ｌ时，同浓度的Ａｇ 、 Ｃａ２ 、Ｍｇ２十的存在对Ｚｎ２＋的测定没有影响；而同浓 度的Ｍｎ２＋、Ｎｉ２＋会使ｚｎ２＋的峰电流分别下降１５．９％、 ９．５％；当溶液中存在同浓度的Ｆｅ¨、Ｃｕ２＋时使Ｚｎ２＋ 的峰电流分别下降２０．９％、４３．９％，极大地干扰Ｚｎ 的测定．实验表明，Ｆｅ３＋的干扰可用盐酸羟胺先还原 而除去，而Ｃｕ 的干扰可以通过加入Ｉ一使之生成沉 淀而除去． ２．５样品的测定 ２．５．１天然水中锌的测定 直接量取一定量的水样（平行８份），按实验方 法进行测定，记录循环伏安图，量取峰电流值，计 算实际水样中ｚｎ 的含量．结果列于表１中．由表１ 可知，平行测定８次水样的相对标准偏差小于２％， 完全满足微量分析的要求． 表１实际水样分析结果 ２．５．２样品回收率实验 在水样中加入一定量的标准Ｚｎ 溶液（平行８ 份），然后按样品分析方法进行测定，根据结果计算 回收率，结果列于表２中．由表２可知，回收率在 ９７．７％～１０５．４％之间，符合定量分析的要求．
表２回收率实验
３结论 本文建立了一种快速、简便和灵敏的检测水中 痕量锌离子的方法．该方法与常规的双波长分光光 度法、双硫腙比色法和原子吸收光谱法等相比较， 具有以下明显的优点：①测定方法简单，成本低， 被检测的样品不需经过任何预处理过程而直接取 样测定；②测定速度快，完成一次样品分析仅需几 十秒钟；③方法灵敏度高，测定结果准确可靠． 参考文献： ［１】李海英，张浩力，张锦，等．新型偶氮苯硫醇的衍生物 自组装膜的制备及结构表征ｆＪ１．物理化学学报，１９９９， ｌ５（３１：１９８—２０１． 【２】刘平，李玉光，马洁，等．巯基丙酸在金电极上的自组 装及天花粉蛋白在它上面的电化学『Ｊ１．首都师范大学学 报（自然科学版），２００４，２５（１）：２９．３３． 【３】阮北，鲁彬，童汝亭，等．自组装巯基环肽单层膜修饰 金电极电化学行为的研究【Ｊ】．河北师范大学学报（自然 科学版），２００３，２７（５）：４８４—４８７． ｆ４】杨培慧，颜丽，汤绮娜，等．Ｌ一半胱氨酸自组装膜电极对 硒的电催化及分析应用【Ｊ】．分析化学，２００４，３２（４）： ５０７—５ ｌ０． 『５】李昌安，葛存旺，刘战辉，等．Ｌ一半胱氨酸修饰金电极测 定水中铜离子的研究【Ｊ］．东南大学学报（自然科学版）， ２００４，３４（１）：７８—８１．
