自组装法制备硅包鲁米诺电化学传感器的研究

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1、AnalyticaChimicaActa570(2006)207–213.自组装法制备硅包鲁米诺电化学传感器的研究郑丽丽，郑兴旺（材料与化学学院陕西师范大学西安710022）摘要合成纳米二氧化硅包鲁米诺,并同通过自组装技术固定在涂抹在石墨电极的表面。然后，一种新型的测定苯三酚电致化学发光传感器（ECL）被提出。此方法基于纳米二氧化硅包鲁米诺的增强效果。本文介绍ECL的测定机理和对测定苯三酚的研究被,并给出苯三酚传感器进行了详细的介绍。相应的结果表明:与传统ECL反应相比，测定苯三酚的电化学（ECL）反应和随后化学发光理念反应发生在不同的二维空间区域同时提供高效率对成倍的ECL与CL的反应形

2、成ECL程序。在这种情况下,这种新的传感方案提供了更多的改善ECL反应的潜能。在最佳实验条件,这种ECL传感器连续超过100次ECL检测的误差低于5%。检测苯三酚的下限是1.0×10-9mol/L。线性范围从3.0×10-9mol/L到2.0×10-5mol/L。关键词:纳米二氧化硅包鲁米诺；电化学传感器；自组装技术；苯三酚的检测1引言如今，电致化学发光传感器越来越受到重视,因为ECL不仅能保持化学发光传感器（CL）优势—好的灵敏度和非常大的动态响应范围，而且也拥有一些CL传感器外的优势[1-5]。首先,测定电势的范围比CL反应要大并且和能提高其选择性；二、新一代的ECL传感器有较高的检测

3、灵敏度；第三,目标分子可以被电化学修改,以形成一个CL有效种类和扩大了分析应用领域。基于这些优势,除了广泛的分析应用以Ru(bpy)32+ECL传感器[6，7],鲁米诺传感器也得到了发展构成电化学传感器自从ECL系统提供低的氧化潜能和便宜的试剂消耗和高排放的产量。许多有用的方案，如注射技术、[8，9]静电固定试剂技术[10]和电子聚合薄膜技术[11]等,已经发展成为制造不同的鲁米诺传感器或生物传感器。然而,随着回顾ECL反应和基于鲁米诺ECL传感器，可以很容易地发现ECL反应程序经常涉及到两个步骤，一是电化学（EC）反应，另一个是随后的CL反应的种类或鲁米诺的电化学氧化。而这些两种反应在几

4、乎同样的电极表面附近空间区域。在这种情况下,当两种必要反应互相矛盾的时候，ECL传感器受到限制。例如，虽然它已经发展了聚乙烯检测系统苯三酚[12]。这发射极耦合逻辑电路元件方法遭受敏感性差。主要原因是电化学氧化聚乙烯苯三酚的潜力，几乎是一样的。在这种情况下，它是高背景信号引导下的ECL灵敏度的方法。最近，准备和功能纳米材料的合成已经引起了人们极大的兴趣,因为他们的潜在的公用事业光学、化学和生物化学传感器[13-18]。举一个例子，为了制造荧光技术的纳米传感器活细胞，Kopelman和同事发现一些荧光指标可以滞留在一个聚丙烯酰胺矩阵和形成球形荧光纳米传感器与微乳液的方法[16-18]。它可以

5、防止生物分子的干扰。基于这些优势，这些纳米传感器已经成功地使用它检测H、钙离子和溶解在生物细胞系统中的氧气。在本文中，结果表明，纳米二氧化硅包鲁米诺可以两步合成方法和这些纳米粒子也可以稳定固定在细胞表面的壳聚糖薄膜涂层石墨电极的自组装技术技术。然后，尽管这传感器被用来ECL连苯三酚、电化学反应和随后化学发光的反应发生在不同的电极表面空间区域同时提供高效率的结合EC与CL反应所有的程序。结果，一种微妙而又选择性发射极耦合逻辑电路元件连苯三酚传感器得到了发展，一种以提高分析性能的纳米二氧化硅包鲁米诺传感器技术被制造出来。2实验部分2.1试剂正硅酸乙酯（TEOS），TX-10，n-己醇和环己烷（

6、西安化学试剂）；1.0×10-2mol/L聚乙烯标准液（177.2毫克聚乙烯溶解于0.05mol/LXS的氢氧化钠溶液）；1.0×10-2mol/L标准苯三酚溶液（西安化学试剂）（126.0毫克的苯三酚溶解于100毫升水）；壳聚糖-磷酸溶液（壳聚糖溶解在pH=6的Hac/NaAc溶液或0.1mol/L硼砂缓冲溶液，用同样分析实验方法）；所有用于分析测定的反应物和直接用于实验的物质不需要净化；所有的水用的是双重蒸馏使用硅装置。2.2仪器CHI660电化学工作站（在不同的电势下线性扫描,利用循环伏安法）；工作电极是该ECL传感器，铂电极辅助电极，Ag/AgCl作为参比用电极；R456（PMT）

7、（西安瑞迈分析仪器公司）；ECL电信号强度被转化为光信号的光并增大，电压为-800mV,ECL电池在PMT前部。实验如图1显示的；纳米二氧化硅包鲁米诺的测量使用日立透射电子显微镜（TEM）。图1检测系统逻辑图（W:工作电极;R:参比电极;C:对电极;L:KNO3盐桥;PMT:光电倍增；NHV:负性高压供应）.2.3步骤2.3.1纳米二氧化硅包鲁米诺合成二氧化硅纳米粒水/油（W/O）微乳液是混配制3.55毫升的TX-10,