L-半胱氨酸／普鲁士蓝复合修饰玻碳电极的制备及电化学性能.pdf

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1、第41卷分析化学(FENXIHUAXUE)研究报告第l0期2013年l0月ChineseJournalofAnalyticalChemistryl561～l565DOI：10．3724／SP．J．1096．2013．21284．半胱氨酸／普鲁士蓝复合修饰玻碳电极的制备及电化学性能何家洪张胜涛邢少华宋仲容(重庆大学化学化工学院，重庆400030)(中船重工七二五所青岛分部海洋腐蚀与防护重点实验室，青岛266101)(重庆文理学院材料与化工学院，永川402160)摘要通过电聚合方法和脉冲沉积技术将普鲁士蓝(PB)与，J一半胱氨酸(

2、L—Cys)修饰在玻碳电极(GCE)表面，制得复合膜化学修饰电极(L—Cys／PB／GCE／CME)，利用循环伏安法和计时安培法研究了对苯二酚在L—Cys／PB／GCE／CME上的电化学特征。结果表明，在0．1mol／LPBS(pH7．0)缓冲溶液中，L—Cys／PB／GCE／CME对对苯二酚的电化学氧化具有明显的催化作用，氧化峰电流相对于在裸玻碳电极上增加了5倍。在最佳实验条件下，对苯二酚浓度在0．18～120b~mol／L范围内，修饰电极的电流响应与对苯二酚浓度呈线性关系，其相关系数为0．9962，检出限(S／N=3)为0

3、．065txmoX／L。本研究制备的对苯二酚传感器具有较好的重复性、重现性、选择性与稳定性，用于实际水样中对苯二酚的测定，结果满意。关键词普鲁士蓝；L一半胱氨酸；修饰电极；对苯二酚1引言对苯二酚是一种对人体和环境有较大危害的有机污染物，进人人体后，对皮肤、消化系统及神经中枢造成严重损伤，引起头痛、疲乏、心跳过速等不良反应，严重者可导致死亡¨。因此，构建对苯二酚的快速、便捷、准确的检测方法，对环境可持续发展及人体健康具有重要意义。目前，对苯二酚的检测方法有高效液相色谱法J、荧光法j、化学发光法_4J、分光光度法J、色谱法J、流动

4、注射分析法【71、毛细管电泳法等。这些方法存在分析耗时、操作繁琐、成本较高、选择性不理想、灵敏度低等缺陷，因而不适于现场监测。近年来，化学修饰电极因其响应快、灵敏度高、操作简便及成本较低等优点而广泛用于痕量分析检测'加J。有关化学修饰电极测定对苯二酚的研究多有报道，如碳纳米管修饰电极卜J、石墨烯修饰电极[14,151、离子液体修饰电极。’、氨基酸修饰电极、壳聚糖修饰电极等。本研究采用电沉积法将电化学性能良好的普鲁士蓝(Prussianblue，PB)修饰于玻碳电极(GCE)表面，形成普鲁士蓝／玻碳电极(PB／GCE)界面，再将

5、具有较多活性官能团的三一半胱氨酸(三一cysteine，L—Cys)通过电化学聚合固定于PB／GCE表面，制得普鲁士蓝／一半胱氨酸共修饰电极(L—Cys／PB／GCE／CME)，研究了对苯二酚在此修饰电极上的电催化氧化行为。2实验部分2．1仪器与试剂CHI660电化学工作站(上海辰华仪器有限公司)；KQ3200E型超声波清洗器；PHS．3C型精密酸度计。K，[Fe(CN)]和FeC1，·6HO(重庆博艺化学试剂有限公司)，L一半胱氨酸(重庆博艺化学试剂有限公司)，对苯二酚(国药集团化学试剂有限公司)；电解质溶液为0．10mol

6、／L磷酸盐缓冲溶液(PBS)，以0．1mol／LKHPO或NaOH溶液调节pH值。所有试剂均为分析纯，实验用水均为三次蒸馏水。2．2L-Cys／PB／GCE／CME修饰电极的制备将玻碳电极(GCE，=3mm)在1200金相砂纸上打磨后，依次用0．3m和0．05mA10抛光至镜面，再分别用HNO，(1+1)、丙酮、无水乙醇、蒸馏水超声洗涤，然后放人含有5mmol／L2013-02-20收稿；2013-05-22接受本文系国家自然科学基金项目(N0．41101223)，重庆市教育委员会资助项目(Nos．KJ111206，KJ131

7、2105)；重庆文理学院重点项目(No．Z2011HH16)，重庆文理学院学生科研项目(No．201110)资助E—mail：stzhang@cqu．edu．en；szr1688@163．com分析化学第41卷K[Fe(CN)6]+0．5mol／LKNO，中，在-0．6～0．6V电位区间进行循环伏安测定，扫速100mV／s，至氧化还原峰电势差小于100mV。将预处理好的GCE放人新配的2．5mmol／LK[Fe(CN)]+2．5mmol／LFeC1+0．1mol／LKCI和0．1mol／LHCI中，在恒电位0．4V下电沉积10

8、0s，制得PB修饰电极(PB／GCE／CME)；将电极置于0．1moULKCI+0．1moULHC1溶液中，以100mV／s扫速，在_0．5～0．4V电位区间进行循环伏安扫描25圈，于100℃恒温烘干1h，取出电极在室温下冷却，然后在0．1moULPBS(pH7．0)中CV扫