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蘆丁的電化學監測——石墨烯-離子液體新型傳感器
發布時間:2020-09-03     作者:harry   分享到:
蘆丁是一種具有生物活性的黃酮類物質。因此,建立**、食品和臨床樣品中蘆丁的測定方法具有重要意義。目前已有化學發光、液相色譜、分光光度檢測、毛細管電泳等多種分析方法。然而,這些方法中也存在著成本高、耗時長、儀器昂貴、操作人員熟練等缺點。電化學傳感具有靈敏度高、成本低、易于操作等優點,是克服這些缺點的良好選擇。


石墨烯因其結構是二維單層碳原子排列在蜂窩狀晶格中而受到廣泛關注,其具有優良的導電性,已經被廣泛用于電化學檢測的復合材料的制備。而離子液體由有機陽離子和無機/有機陰離子組成,具有良好的導電性和的熱穩定性。因此,基于離子液體和石墨烯的優點,離子液體-石墨烯(IL-GR)復合材料可以作為良好的導電材料,在制作電化學傳感器時能夠增強電化學信號。除此之外,具有良好選擇性的分子印跡聚合物(MIPs)可以提高識別目標分析物的能力,且MIPs具有穩定性好、選擇性高、成本效益好、易于規?;苽涞葍烖c,在電化學傳感器中得到了廣泛的應用。因此,在20202月,來自浙江嘉興學院李蕾教授等人提出將上述三者結合在一起,以制備出一種快速的電化學傳感器(MIPs/IL-GR)用于檢測蘆丁(圖1)。



作者先以1-甲基-3-羧甲基咪唑氯鹽([HO2CMMIm]Cl)與石墨烯為原料,通過一步超聲制備獲得IL-GR;再以1-乙基-3-烯丙基咪唑溴鹽[AEIm]Br為單體,[V2C4(mim)2]Br2為交聯劑,蘆丁為分子模板,通過沉淀聚合得到MIPs;然后使用IL-GR以及MIPsGCE進行改性,獲得了電化學傳感器(MIPs/IL-GR)。作者對上述制備的復合材料以及電化學傳感器進行了表征。


作者對MIPsIL-GR進行了紅外表征,GR1632 cm-13426 cm-1分別歸因于C=C和羥基的振動(曲線a),是由于GR殘留的羥基未完全還原氧化石墨烯所致。IL-GR(曲線b)1168 cm-1、1407 cm-1、1574 cm-11726 cm-1處的吸收峰表明C-N、C-HC=NC=O的振動屬于[HO2CMMIm]Cl的咪唑離子,這表明[HO2CMMIm]Cl被成功地功能化到石墨烯上。為了進一步證明,作者還進行了SEM、拉曼光譜、TEM、TGA測試,進一步表明IL接枝在GR上,成功制備獲得了MIPsIL-GR。


為了證明IL-GR具有良好的導電性,對裸電極GCE、GR、IL-GR修飾電極進行了CVEIS對比測定。裸電極GCE表現出更小峰值電流(曲線a),這表明其具有更低的電導率,而GR/GCE峰值電流增大,IL-GR/GCE峰值電流更大,說明GR具有良好的導電性,這主要是由于[HO2CMMIm]Cl是一種良好的導電劑,可以增強電子的傳遞。電子阻抗譜(EIS)也證實IL-GR/GCE能增加電極的導電性以及靈敏度。


作者對上述材料制備的電化學傳感器進行了穩定性測試,表明其具有高度的穩定性。并進一步通過對蘆丁進行電化學測定,與傳統電化學方法對比發現,新型制備的電化學傳感器的檢測范圍寬,靈敏度高,是一種檢測蘆丁的方法。



本文采用ILs與石墨烯進行結合,制備了一種快速檢測蘆丁的電化學傳感器,表明ILs不僅僅可以作為光學探針,還可以作為電化學元件應用于電化學領域,為ILs的進一步應用提供了更多的可能。
 
原文鏈接:
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0925400520302598
原文作者:
Yixia Lua, Jian Hu, Yanbo Zen, Ying Zhu, Hailong Wang, Xiaoling Lei, Shisi Huang, Longhua Guo, Lei Li

DOI: 10.1016/j.snb.2020.127911

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