碳基纳米复合材料修饰电极的制备及其在药物分析中的应用

聚抗坏血酸功能化碳纳米管复合修饰电极的制备及对腺嘌呤的
测定
朱丽娜;李兰芳;杨平;艾军;邹菁;万其进
【期刊名称】《分析化学》
【年(卷),期】2009(37)A03
【摘要】腺嘌呤是组成核苷酸的基本物质之一，它的变异会引起生物体多种病变或异常现象。

测定腺嘌呤的含量对于某些疾病的预测和诊断具有重要的意义。

作为一种方法简单、操作易行且价廉的技术，电化学方法特别是化学修饰电极已经被用于核酸中嘌呤类物质的测定。

【总页数】1页(P232)
【作者】朱丽娜;李兰芳;杨平;艾军;邹菁;万其进
【作者单位】武汉工程大学化工与制药学院,绿色化学过程省部共建教育部重点实验室,武汉430073
【正文语种】中文
【中图分类】Q526.2
【相关文献】
1.电催化测定烟酰胺腺嘌呤二核苷酸——以聚亚甲基蓝一碳纳米管修饰电极作为工作电极 [J], 杨怀成;曾金祥;魏万之
2.聚对氨基苯磺酸/碳纳米管复合膜修饰电极对尿酸与抗坏血酸的同时测定 [J], 陈小印;王宗花;张菲菲;朱玲艳;李延辉;夏延致
3.聚抗坏血酸功能化碳纳米管复合修饰电极的制备及对腺嘌呤的测定 [J], 朱丽娜;李兰芳;杨平;艾军;邹菁;万其进
4.聚1H-咪唑-4-甲酸-纳米氧化锌复合膜修饰电极的制备及其对抗坏血酸、多巴胺和尿酸的同时测定 [J], 赵丹; 张雷
5.聚茜素红功能化碳纳米管修饰电极对多巴胺和抗坏血酸的电化学研究 [J], 王宗花;张旭麟;张菲菲;范雯雯;陈悦
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纳米复合氧化物修饰碳糊电极在检测海洛因中的应用李锡恩;朱旭华;李重阳;高锦章【摘要】应用自制的纳米复合氧化物对碳糊电极进行修饰,以该电极为工作电极,213型铂电极为对电极,饱和甘汞电极为参比电极,研究海洛因对Belousov-Zhabotinsky (B-Z)振荡反应的影响.结果表明:按质量比2:1制备的纳米复合氧化物/石墨粉纳米铁酸钴碳糊电极的振荡曲线规则、周期稳定、振幅较大、电极重现性好、使用时间长,使用该电极对海洛因的检测中发现,海洛因的加入明显地改变振荡体系的周期和振幅,即对振荡体系产生扰动,其对浓度1.54×10-5 mol/L的海洛因响应良好.%Carbon paste electrode was modified with self-made nanometer composite oxide and then the influence of heroin on Belousov-Zhabotinsky (B-Z) oscillating reaction was investigated by using the modified carbon paste electrode as working electrode, a Type 213 platinum electrode as counter electrode, and a Type 217 saturated calomel electrode as reference electrode. It was shown by the investigation result that when the carbon paste electrode was modified with 2:1 ratio of nanometer composite oxide to graphitic nanometer cobalt ferrite, the oscillation curve of the electrode was regular, its period was stable, amplitude was larger, electrode repeatability was fine, and service life was large. It was also found during the heroin detection that the addition of heroin would remarkably alter both the oscillating period and amplitude, namely the oscillation system would be disturbed by the heroin with concentration of 1. 54×10-5 mol/L, resulting in a fine response.【期刊名称】《兰州理工大学学报》【年(卷),期】2012(038)002【总页数】3页(P60-62)【关键词】纳米复合氧化物;修饰碳糊电极;振荡反应【作者】李锡恩;朱旭华;李重阳;高锦章【作者单位】兰州商学院农林经济管理学院,甘肃兰州730020;兰州商学院统计学院,甘肃兰州730020;甘肃政法学院刑侦系,甘肃兰州730070;西北师范大学化学化工学院,甘肃兰州730070【正文语种】中文【中图分类】O652纳米材料学是近年来受到人们极大重视的一个领域.由于这门学科和许多学科有关，于是就出现了纳米化学、纳米物理学、纳米电子学、纳米技术、纳米工艺等［1］. 纳米材料的电化学性能研究也是目前重要的一个方向，其研究正受到越来越多的重视.一些材料的电学性质被表征；一些材料已经被用来研制新型的化学修饰电极和生物传感器，如：纳米碳管、纳米金属粒子、纳米 CeO2、天然蒙脱土等［2－7］.碳糊电极由于其易制备、低的基体电流、易修饰在电分析中有着重要的应用.将化学修饰剂、粘液、碳粉三者按一定的比例混合即可制得碳糊修饰电极［8］.海洛因，学名为二乙酰吗啡，是国家明令禁止的毒品.吸食的海洛因，在体内降解为单乙酰吗啡，进而降解为吗啡随尿液排出.测定海洛因的常规方法主要是色谱法和色－质联用技术等.本实验用自制的纳米复合氧化物对碳糊电极进行修饰，研究纳米复合氧化物的电化学 B－Z振荡行为［9－13］，并用该修饰电极对海洛因进行定量分析，得到较好的效果.2 实验部分2.1 试剂H2SO4，Ce（SO4）2·2H2O，CH2（COOH）2，KBrO3均为分析纯，石墨粉为光谱纯，自制的纳米铁酸镍、铁酸铜和铁酸钴复合氧化物的粒径分别为15、20、12nm［14］，φ1.5mm 铜导线为兰州众邦电缆，Ce（Ⅳ）0.04mol／L、CH2（COOH）20.5mol／L和 KBrO30.2mol／L使用 H2SO40.8mol／L溶液配制，实验用水均为二次蒸馏水.2.2 仪器CHI－832型电化学分析仪（上海辰华仪器公司），213型铂电极（上海雷磁），217型饱和甘汞电极，碳糊修饰电极（自制）；CS－501型超级恒温水浴（上海实验仪器厂）；ML－902型磁力搅拌器（上海浦江分析仪器厂）；微量天平（美国PE公司）.2.3 纳米复合氧化物修饰电极的制备实验选择最佳碳糊组成为纳米复合氧化物／石墨粉质量比为2∶1＋适量石蜡油.混合均匀后，装入内径4.0mm、长90mm的玻璃管中，压成0.2 mm厚的薄片，另一端用铜导线引出作为工作电极.2.4 实验方法振荡反应在有恒温夹套和磁力搅拌的反应器中进行，反应体积为20mL，其中KBrO3，0.2mol／L，6.3mL；CH2 （COOH）2，0.5mol／L，6.7 mL；Ce （Ⅳ），0.04mol／L，1mL；H2SO4，0.8mol／L，6.0mL.维持恒定温度30℃±0.05℃，恒定磁力搅拌速度300r／min.实验采用三电极体系，以纳米复合氧化物修饰碳糊电极为工作电极，铂电极为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，用CHI－832型电化学分析仪记录电极电位E（V）与时间t（s）的BZ振荡曲线.当反应体系振荡稳定时，在指示电位的最低点加入一定浓度的海洛因溶液.3 结果与讨论3.1 纳米复合氧化物碳糊电极组成的选择实验表明，按不同的纳米复合氧化物／石墨粉质量比分别制备的纳米铁酸镍、铁酸铜或铁酸钴碳糊电极，纳米铁酸镍和铁酸铜碳糊电极振荡曲线不规则且振幅不大，不能用于振荡分析.而纳米复合氧化物／石墨粉质量比为2∶1的纳米铁酸钴碳糊电极的振荡曲线规则、周期稳定、振幅较大、电极重现性好、使用时间长.3.2 纳米铁酸钴碳糊电极的电化学振荡行为在保持底液浓度不变的情况下，图1是空白碳糊电极振荡曲线，其尽管周期较稳定、但振幅不大，故不能用于分析.图1 空白碳糊电极振荡曲线Fig.1 Oscillation curve of non－modified carbon paste electrode图2是纳米复合氧化物／石墨粉质量比为2∶1的纳米铁酸钴碳糊电极的振荡曲线，其周期稳定、振幅较大，适合于分析目的.图2 纳米铁酸钴碳糊修饰电极的振荡曲线Fig.2 Oscillation curve of carbon paste electrode modified with nanometer cobalt ferrite图3是反应体系振荡趋于稳定后，第六个周期时，在20mL底液中加入0.8mL一定浓度海洛因使体系中海洛因浓度达到1.54×10－5 mol／L时，纳米铁酸钴修饰碳糊电极的振荡曲线.由此可见，复合氧化物／石墨粉质量比为2∶1的纳米铁酸钴碳糊电极的B－Z振荡行为很好，对检测浓度达到1.54×10－5 mol／L的海洛因响应良好（如图中A点所示），对B－Z振荡反应的扰动明显，周期增大，电极电势降低.图3 海洛因对B－Z振荡反应的扰动Fig.3 Perturbation of B－Z oscillation reaction caused by heroin分析认为，根据FKN机理，B－Z振荡反应包括约20个基元反应［15］，加入的海洛因与Ce3＋及Ce4＋络合而改变Ce3＋的浓度和体系中作为催化剂的Ce4＋的浓度，且海洛因与Ce4＋络合能力大于Ce3＋，根据能斯特方程：因为ln的值增大，的电极电势降低，导致基元反应速率降低，周期增大.同时，由于海洛因与Ce4＋离子形成的络合物比Ce3＋离子形成的络合物稳定；在振荡电位的最低处比值增大，导致振荡振幅降低，电极电势降低.可见，适量的纳米复合氧化物能显著增强电子传递，提高电极活性；合适比例的纳米复合氧化物／石墨粉质量比能使电极活性最强，达到峰值，从而使电极的催化性能提高，该活性度高的电极正好有利于海洛因检测.4 结论本实验中，采用自制的纳米复合氧化物制备碳糊修饰电极，发现纳米复合氧化物／石墨粉质量比为2∶1的纳米铁酸钴碳糊电极的B－Z振荡行为最好，对检测浓度达到1.54×10－5 mol／L的海洛因响应及重现性良好，对B－Z振荡反应的扰动明显，这对研究纳米电化学在分析化学中新技术、新方法具有很好的实用价值.参考文献:［1］薛群基，徐康.纳米化学［J］.化学进展，2000，12（4）：431－444. ［2］XIAO Yi，JU Huangxian，CHEN Hongyuan.Hydrogen peroxide sensor based on horseradish peroxidase－labeled Au colloids immobilized on gold electrode surface by cysteamine monolayer Anal［J］.Chim Acta，1999，391：73－82.［3］于志辉，田密，谢佳夏，等.基于SnO2为修饰层的 Au－Pt／SnO2／Au复合电极研究［J］.无机化学学报，2007，23（8）：1329－1334.［4］KANG J W，LI Z F，LU X Q，et al.Studies on the electrochemical behavior of 3－nitrobenzaldehyde thiosemicarbazone at glass carbonelect rode modified with nanoγ－Al2O3 ［J］.Electrochim Acta，2004，50（1）：19－26.［5］CHENG X，ZHANG S，ZHANG H，et al.Determination of carbohydrates by capillary zone electrophoresis with amperometric detection at a nano nickel oxide modified carbon paste electrode［J］.Food Chem，2008，106（2）：830－835.［6］尉艳，刘红英，李茂国.CeO2纳米晶包裹碳纳米管修饰电极对特布他林的电催化测定［J］.分析试验室，2008，27（5）：1－4.［7］BROWN K R，FOX A P，NATAN M J.Morphology－dependent electrochemistry of cytochrome c at Au colloid－modified SnO2 electrode ［J］.J Am Chem Soc，1996，118：1154－1157.［8］卢小泉，张焱，康敬万，等.分析化学中的化学修饰碳糊电极［J］.分析测试学报，2001，20（4）：80－93.［9］高锦章.化学振荡现象在分析化学中的应用［J］.西北师范大学学报：自然科学版，2002，38（3）：100－105.［10］FIELD R J，BURGER M.Chemical oscillations and travelling waves in chemical systems［M］.New York：Wiley，1985.［11］GAO J Z，WEI X X，YANG W，et al.Determination of 1－naphthylamine by using oscillating chemical reaction ［J］.Journal of Hazardous Materials，2007，144：67－72.［12］GAO J Z，REN J，YANG W，et al.Kinetic determination ofhydroquinone by a Belousov－Zhabotinskii oscillating chemical reaction ［J］.Journal of Electroanalytical Chemistry，2002，520：157－161. ［13］GAO J Z，YANG H，LIU X H，et al.Kinetic determination of ascorbic acid by the B－Z oscillating chemical system ［J］.Talanta，2001，55：99－107.［14］GAO J Z，LI X E，YANG W，et al.Preparation of nanameterNiFe2O4powder by Solution SHS Method ［J］.Journal of Gansu Sciences，2002，14（4）：10－13.［15］高锦章，索南，杨武.海洛因对别洛索夫－扎鲍京斯基振荡化学反应的影响及其分析应用［J］.分析化学，2004，32（5）：611－614.。

纳米碳材料医学应用
纳米碳材料在医学领域的应用表现出巨大的潜力。

纳米碳材料，特别是石墨烯、碳纳米管、碳量子点等，拥有优异的物理和化学性质。

这些性质让其可以在医学治疗中起到重要作用。

纳米碳材料可以用于药物输送以改进药物的动力学特性，可以避免药物扩散和清除，提高有效成分的输送效率。

与传统的药物输送方法相比，采用纳米碳材料可以减少毒副作用，更有效地给药。

它们还可以用于监测人体器官的健康状况。

有了它们，医生可以使用纳米碳材料构建植入体内的传感器，对器官的健康状况进行连续监测、分析和回馈，从而更好地调节治疗策略。

此外，纳米碳材料还可以用于生物影像，以改善当前基于X射线和核磁共振的显示方法。

有纳米碳材料的辅助，新的生物影像技术更加准确、深入和更加有效地查看细胞组织和分子过程，从而更好地开展医学诊断。

同时，纳米碳材料可以非常有效地抑制和清除有害物质，如重金属离子、致癌物质等，从而为人类健康提供有用的帮助。

纳米碳材料在医学领域有着巨大的潜力。

它们可以用于治疗和检测，为医疗服务提供生物基础。

未来，随着纳米碳材料开发技术的不断发展和完善，预计将在医学治疗、诊断和生物传感方面发挥重要作用。

多壁碳纳米管及氧化锌纳米复合物修饰丝印电极的制备及在去甲肾上腺素测定中的应用王玉婷;田辉;王诗;陶莉;丁虹【期刊名称】《分析测试学报》【年(卷),期】2013(032)008【摘要】建立了多壁碳纳米管及氧化锌纳米复合物修饰的丝印电极(MWNTs-ZnO SPE)测定去甲肾上腺素(NE)的方法.利用丝网印刷技术制备即抛型MWNTs-ZnO 丝印电极,去甲肾上腺素在此电极上0.28V处可产生灵敏的响应电流.应用方波伏安法测定NE的线性范围为0.75～50μ nmol/L,r2=0.999 3,检出限(S/N=3)为0.3 μmol/L.该法简单、快速、灵敏,且电极成本低、可批量制作,适用于大批量样品中NE的测定.【总页数】5页(P953-957)【作者】王玉婷;田辉;王诗;陶莉;丁虹【作者单位】武汉大学药学院,湖北武汉430072;武汉大学药学院,湖北武汉430072;武汉大学药学院,湖北武汉430072;武汉大学药学院,湖北武汉430072;武汉大学药学院,湖北武汉430072【正文语种】中文【中图分类】O657.1;O611.63【相关文献】1.环糊精/纳米氧化锌-多壁碳纳米管修饰电极的制备及在腺苷测定中的应用 [J], 赵志伟;申贵隽;谷灵燕;谢澄斌;韩超超;弓晓杰2.多壁碳纳米管修饰电极的制备及其在抗生素测定中的应用现状 [J], 王顺达3.多壁碳纳米管修饰丝印电极的制备及在尿酸测定中的应用 [J], 周娟;刘敏4.多壁碳纳米管/十六烷基三甲基溴化铵修饰丝印电极的制备及大鼠血中雌二醇水平的测定 [J], 马维;黄泓轲;王玉婷;闵清;祝晓庆;王诗5.多壁碳纳米管修饰金膜电极的制备及其在血清As(Ⅲ)测定中的应用 [J], 张璇;曾婷;胡成国;田秋霖因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

纳米材料修饰电极在电分析中的应用纳米材料是指三维空间尺度至少有一维处于纳米量级(1-100nm)的材料，它是由尺寸介于原子、分子和宏观体系之间的纳米粒子所组成的新一代材料。

本文就纳米材料修饰电极在电分析中的应用进展了探讨。

纳米材料是指三维空间尺度至少有一维处于纳米量级(1-100nm)的材料，具有小尺寸效应、外表效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等与本体材料不同的性质。

小尺寸效应表现为外表原子周围缺少相邻的原子，导致有许多悬空键，出现了不饱和的性质，因而随着纳米粒子中外表原子数的增加而出现活性外表。

另外，具有较大比外表积的纳米电极材料(例如纳米颗粒、纳米孔、纳米线等)，有利于离子吸附、增加电极的有效反响面积，将其引入电化学中，可以大大提高修饰电极的灵敏度、重现性和稳定性等，这使得纳米材料以及其复合材料修饰电极成为一大研究热点。

电化学方法具有灵敏度高、快捷方便、操作简单等优点，常用的方法有循环伏安法、电化学交流阻抗、示差脉冲伏安法等。

2.1 循环伏安法循环伏安法是最受欢送的一种电化学方法。

当纳米材料修饰电极薄膜形成以后，让其在探针离子中进展循环伏安扫描，通过循环伏安曲线电化学信号的变化来判断修饰膜的电化学性质。

由于Fe()63?/4?具有灵敏的氧化复原性质，所以经常作为探针离子。

2.2 交流阻抗法电化学交流阻抗技术通常用来表征修饰剂膜外表的电子传递行为，而且是获得电极反响动力学参数的有效手段。

用交流阻抗技术不仅可以研究膜自身的电阻特性，也可以研究其对溶液和基底间电子传递的阻碍作用。

2.3 示差脉冲伏安法在线性扫描伏安法的线性电位上再加上一个重复脉冲电压信号，解决了电极的背景电流大，氧化复原物质覆盖度较小给检测和研究电极外表修饰物带来困难等问题。

根据检测物质不同的参加量与示差脉冲伏安法电流信号的关系来对样品进展定量检测。

金属氧化物纳米材料有高的比外表积和高的活性，所以它对外界的环境很敏感，环境的变化会引起外表电子运输的变化。

纳米木质素基多孔碳电极材料的制备与性能优化纳米木质素基多孔碳电极材料的制备与性能优化近年来，电化学储能领域的快速发展已经推动了碳材料的研究。

纳米木质素基多孔碳材料作为一种新型的电极材料，因其丰富的孔结构、良好的导电性和储能性能优势，受到了广泛的关注。

本文将重点探讨纳米木质素基多孔碳材料的制备技术及其性能优化方法。

纳米木质素基多孔碳材料的制备通常分为三个步骤：预处理、碳化和活化。

首先，木质素作为原材料需要预处理，通过碱处理、酸洗和漂白等方法去除杂质和非木质素组分，进一步提高木质素含量。

接着，经过热处理将木质素转化为石墨状碳材料，这个过程称为碳化。

最后，通过物理或化学方法对碳化产物进行活化处理，形成具有多孔结构的纳米木质素基多孔碳材料。

在制备过程中，各个步骤的条件和参数会对最终产物的形貌和性能产生重要影响。

首先，在预处理阶段，适当的处理时间和温度可以有效去除木质素中的杂质和非木质素组分，提高木质素的纯度。

其次，在碳化过程中，合理的温度和时间可以实现木质素向石墨状碳材料的转化，并且控制微观结构和孔结构的形成。

最后，在活化处理过程中，选择合适的活化剂和方法可以进一步扩展材料表面积和增加孔隙体积。

多孔碳材料的性能优化主要包括表面积、孔径分布和导电性等方面。

表面积是衡量多孔碳材料储能性能的重要指标之一，增加表面积可以提高材料的储能容量。

为了增加表面积，可以通过控制碳化和活化过程中的条件，合理设计孔结构和形貌。

此外，孔径分布也对碳材料的储能性能产生重要影响。

较小的孔径可以提高电极材料的离子扩散速度，促进电化学反应的进行。

而较大的孔径可以增加电极材料的容纳量，提高储能容量。

因此，控制孔径分布是优化碳材料性能的关键。

此外，导电性也是影响碳材料性能的重要因素，良好的导电性可以实现更快的电子传输，提高电极材料的能量转换效率。

为了优化纳米木质素基多孔碳材料的性能，可以结合制备过程中的条件调节和后续的物理和化学方法进行改性。