/Hemin修饰电极及其对过氧化氢的电化学检测方法_2

文档序号:9808825阅读:来源:国知局
一时间曲线法,设定施加电位为-0.15V?-0.4V,检测(PANI/RGO) n/Hemin修饰电极对过氧化氢的电化学响应。所述缓冲液为磷酸氢二钠和磷酸二氢钠。所述过氧化氢的浓度范围为0.1?6.4 μ M。
[0041]实施例1
[0042]本发明(PANI/RGO)n/Hemin修饰电极,所述的修饰电极以玻碳电极为基底,由聚苯胺(PANI)、电化学还原的氧化石墨烯(RGO)和氯化高铁血红素(Hemin)层层自组装,通过下述步骤制备而成:
[0043]步骤1,将玻碳电极先后在粒径为0.1 μ m和0.03 μ m的氧化铝粉末上研磨至光滑,依次在蒸馏水和丙酮中超声干净;
[0044]步骤2,将玻碳电极浸在0.5M H2SO4溶液中经循环伏安法(电位窗口为-0.3?0.6V)反复扫描3圈,取出后用蒸馏水冲洗,并用氮气干燥;
[0045]步骤3,将步骤2所得电极在0.5mgmL 1PANI溶液中浸泡lOmin,取出后用pH值1.0的HCl溶液冲洗,并用氮气干燥;
[0046]步骤4,将步骤3所得电极在0.5mgmL 1GO分散液中浸泡lOmin,取出后用蒸馏水冲洗,并用氮气干燥;
[0047]步骤5,将步骤3?步骤4循环处理I次;
[0048]步骤6,将步骤5所得电极浸在0.5M H2SO4溶液中经循环伏安法(电位窗口为O?-1.0V)反复扫描3圈,取出后用蒸馏水冲洗,并用氮气干燥;
[0049]步骤7,将2 μ L 0.5mgmL 1Hemin溶液(pH值6.8)滴至步骤6所得电极表面,并在干燥器中干燥,制得(PANI/RG0)2/Hemin修饰电极。
[0050]如图1所示,(PANI/G0)2修饰电极在H2SO4溶液中的CV曲线在-0.82V处出现了一个非常强烈的还原峰,峰电流达到10 4A级,而在第二和第三圈对应位置的峰消失。这是由于GO表面的含氧基团发生了不可逆的电化学还原反应,生成了电化学还原的RG0。
[0051]实施例2
[0052]本发明(PANI/RGO)n/Hemin修饰电极,所述的修饰电极以玻碳电极为基底,由聚苯胺(PANI)、电化学还原的氧化石墨烯(RGO)和氯化高铁血红素(Hemin)层层自组装,通过下述步骤制备而成:
[0053]步骤1,将玻碳电极先后在粒径为0.1 μ m和0.03 μ m的氧化铝粉末上研磨至光滑,依次在蒸馏水和丙酮中超声干净;
[0054]步骤2,将玻碳电极浸在1.0M H2SO4溶液中经循环伏安法(电位窗口为-0.3?0.6V)反复扫描5圈,取出后用蒸馏水冲洗,并用氮气干燥;
[0055]步骤3,将步骤2所得电极在1.0mgmL 1PANI溶液中浸泡15min,取出后用pH值3.0的HCl溶液冲洗,并用氮气干燥;
[0056]步骤4,将步骤3所得电极在1.0mgmL 1GO分散液中浸泡15min,取出后用蒸馏水冲洗,并用氮气干燥;
[0057]步骤5,将步骤3?步骤4循环处理3次;
[0058]步骤6,将步骤5所得电极浸在1.0M H2SO4溶液中经循环伏安法(电位窗口为O?-1.0V)反复扫描5圈,取出后用蒸馏水冲洗,并用氮气干燥;
[0059]步骤7,将5 μ L 0.5mgmL 1Hemin溶液(pH值6.8)滴至步骤6所得电极表面,并在干燥器中干燥,制得(PANI/RG0)4/Hemin修饰电极。
[0060]如图2所示,相比裸玻碳电极,(PANI/RG0)4修饰电极的Nyquist曲线近似一条45°的直线,这表明其阻抗很小,导电性很好。而(PANI/RG0)4/Hemin修饰电极的Nyquist曲线在高频区出现了一个较宽的弧度,这表明Hemin通过π-π相互作用成功地固定在最外层的GO层上。
[0061]实施例3
[0062]本发明(PANI/RG0)n/Hemin修饰电极,所述的修饰电极以玻碳电极为基底,由聚苯胺(PANI)、电化学还原的氧化石墨烯(RGO)和氯化高铁血红素(Hemin)层层自组装,通过下述步骤制备而成:
[0063]步骤1,将玻碳电极先后在粒径为0.1 μ m和0.03 μ m的氧化铝粉末上研磨至光滑,依次在蒸馏水和丙酮中超声干净;
[0064]步骤2,将玻碳电极浸在2.0M H2SO4溶液中经循环伏安法(电位窗口为-0.3?0.6V)反复扫描8圈,取出后用蒸馏水冲洗,并用氮气干燥;
[0065]步骤3,将步骤2所得电极在2.0mgmL 1PANI溶液中浸泡30min,取出后用pH值4.0的HCl溶液冲洗,并用氮气干燥;
[0066]步骤4,将步骤3所得电极在2.0mgmL 1GO分散液中浸泡30min,取出后用蒸馏水冲洗,并用氮气干燥;
[0067]步骤5,将步骤3?步骤4循环处理9次;
[0068]步骤6,将步骤5所得电极浸在2.0M H2SO4溶液中经循环伏安法(电位窗口为O?-1.0V)反复扫描8圈,取出后用蒸馏水冲洗,并用氮气干燥;
[0069]步骤7,将8 μ L 1.0mgmL 1Hemin溶液(pH值7.2)滴至步骤6所得电极表面,并在干燥器中干燥,制得(PANI/RGO) n/Hemin修饰电极。
[0070]如图3(a)所示,以依次自组装PANI层后修饰电极在H2SO4溶液中的CV曲线为例,随着自组装层数由I逐渐增加到10,对应于PANI掺杂和去掺杂过程的氧化还原峰电流也逐步增加。如图3(b)所示,当自组装层数达7层时,其峰电流基本饱和,此时修饰电极具有最佳的导电性。
[0071]实施例4
[0072]1、本发明(PANI/RG0)n/Hemin修饰电极,所述的修饰电极以玻碳电极为基底,由聚苯胺(PANI)、电化学还原的氧化石墨烯(RGO)和氯化高铁血红素(Hemin)层层自组装,通过下述步骤制备而成:
[0073]步骤1,将玻碳电极先后在粒径为0.1 μ m和0.03 μ m的氧化铝粉末上研磨至光滑,依次在蒸馏水和丙酮中超声干净;
[0074]步骤2,将玻碳电极浸在0.5M H2SO4溶液中经循环伏安法(电位窗口为-0.3?0.6V)反复扫描10圈,取出后用蒸馏水冲洗,并用氮气干燥;
[0075]步骤3,将步骤2所得电极在2.0mgmL 1PANI溶液中浸泡15min,取出后用pH值3.0的HCl溶液冲洗,并用氮气干燥;
[0076]步骤4,将步骤3所得电极在1.0mgmL 1GO分散液中浸泡15min,取出后用蒸馏水冲洗,并用氮气干燥;
[0077]步骤5,将步骤3?步骤4循环处理6次;
[0078]步骤6,将步骤5所得电极浸在0.5M H2SO4溶液中经循环伏安法(电位窗口为O?-1.0V)反复扫描10圈,取出后用蒸馏水冲洗,并用氮气干燥;
[0079]步骤7,将5 μ L 2.0mgmL 1Hemin溶液(pH值8.0)滴至步骤6所得电极表面,并在干燥器中干燥,制得(PANI/RG0)7/Hemin修饰电极。
[0080]2、上述(PANI/RGO)n/Hemin修饰电极对过氧化氢的检测方法,包括以下步骤:
[0081]将(PANI/RG0)7/Hemin修饰电极置于pH值7.0的磷酸氢二钠和磷酸二氢钠缓冲液中,加入0.1mM过氧化氣并搅拌2min后,使用循环伏安法,设定电位窗口 0.4?-0.6V,检测修饰电极对过氧化氢的响应。
[0082]如图4(a)所示,随着扫速由20mVs 1逐渐增加到200mVs \其CV曲线在-0.3V处对应于过氧化氢催化还原的峰电流也逐渐增大。如图4(b)所示,其还原峰电流和扫速成线性关系,表明过氧化氢在修饰电极上为表面控制过程。
[0083]实施例5
[0084]1、本发明(PANI/RG0)n/Hemin修饰电极,所述的修饰电极以玻碳电极为基底,由聚苯胺(PANI)、电化学还原的氧化石墨烯(RGO)和氯化高铁血红素(Hemin)层层自组装,通过下述步骤制备而成:
[0085]步骤1,将玻碳电极先后在粒径为0.1 μ m和0.03 μ m的氧化铝粉末上研磨至光滑,依次在蒸馏水和丙酮中超声干净;
[0086]步骤2,将玻碳电极浸在0.5M H2SO4溶液中经循环伏安法(电位窗口为-0.3?0.6V)反复扫描4圈,取出后用蒸馏水冲洗,并用氮气干燥;
[0087]步骤3,将步骤2所得电极在2.0mgmL 1PANI溶液中浸泡15min,取出后用pH值3.0的HCl溶液冲洗,并用氮气干燥;
[0088]步骤4,将步骤3所得电极在1.0mgmL 1GO分散液中浸泡15min,取出后用蒸馏水冲洗,并用氮气干燥;
[0089]步骤5,将步骤3?步骤4循环处理6次;
[0090]步骤6,将步骤5所得电极浸在0.5M H2SO4溶液中经循环伏安法(电位窗口为O?-1.0V)反复扫描4圈,取出后用蒸馏水冲洗,并用氮气干燥;
[0091]步骤7,将5 μ L 1.0mgmL 1Hemin溶液(pH值7.4)滴至步骤6所得电极表面,并在干燥器中干燥,制得(PANI/RG0)
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