磁性納米電化學傳感器在過氧化氫或亞硝酸鹽檢測中的應用.pdf

1、環境和食品安全與人們的健康息息相關。但目前環境污染問題、食品添加劑的濫用或過量使用現象日益突出，嚴重危害著人們的健康，所以環境和食品安全問題已引起人們越來越廣泛的關注。為了有效保護環境及保證食品安全，開發靈敏準確的分析檢測技術具有重要的研究意義。
　　過氧化氫(H2O2)和亞硝酸鹽(NO2-)廣泛存在于工業產品、食品和環境等領域，是環境監測與食品分析的重要項目。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，導電性和超順磁性等優點，逐漸成為納米材料中的研究熱點之一。本文主要綜述了磁性納米電化學傳感器在H2O2或NO2-檢測中的應用，制備了系列電化學傳感器，并探討其對H2O2或NO2-的響應性能。結果表明，所構建的傳感器可成功應用于H2O2或NO2-的檢測，且性能優良。
　　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行表征。用Fe3O4 MNPs結合殼聚糖(CS)保護膜修飾玻碳(GC)電極構建H2O2傳感器，研究了H2O2在該傳感器上的電化學性能。實驗表明，CS/Fe3O4/GC電極能催化H2O2的還原，該無酶傳感器對H2O2的測定靈敏準確，穩定性好。
　　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-殼聚糖復合材料分散Fe3O4 MNPs并固定HRP，通

4、過混合包埋法構建新型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進行表征，進一步探討了該傳感器對H2O2的催化性能。結果顯示，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，并用電化學阻抗譜圖表征了該傳感器制備過程中導電性的變化，進一步將其用于檢測 NO2-。在最佳實驗條件下，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。用標準加入法測得該傳感器的回收率在100.0％~106.3%。該方法靈敏準確，

6、具有較好的重現性。
　　4.基于Au/Fe3O4/殼聚糖納米復合物的亞硝酸鹽傳感器
　　以殼聚糖為保護膜，GC為基底，用納米Au和Fe3O4 MNPs構建新型NO2-傳感器。循環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范圍內與其氧化峰電流呈良好的線性關系(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，重現性好。
　　5.Fe3O4-多壁碳納米管復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8.46×10-7 m