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金纳米材料与抗坏血酸电化学检测

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#楼主# 2020-1-3

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    抗坏血酸(简称AA),又名维生素C,广泛存在于食物、药品和生物有机体中。在蔬菜和水果中含量高,是维持生命的重要维生素之一。抗坏血酸是一种常用作食品添加剂的抗氧化剂。抗坏血酸可以激活羟化酶,有利于组织中形成胶原蛋白和加快生物体内的氧化还原代谢。抗坏血酸还参与体内氨基酸的代谢,能增加肌体的抗病能力,可用于预防坏血病。

    抗坏血酸是维持生命健康所必需的营养物质之一,所以对其进行测定具有重要意义。在汉斯出版社《分析化学进展》期刊中,有论文利用直接滴涂法制备了不同金纳米材料修饰电极。金纳米材料对AA有直接催化作用,可利用其作用对AA进行快速、灵敏的检测。

    金属纳米颗粒,尤其是贵金属纳米颗粒修饰的电极通常对于在裸电极处具有缓慢氧化还原过程的化合物表现出高的电催化活性。金纳米材料是一种比表面积大、吸附力强、导电性好、固定性好的功能型材料。由于外界环境会发生变化,材料表面和电子输运会随着其发生迅速地变化,利用内阻变化显著的特点,可以制作出快速响应、高灵敏度的传感器。

    目前,AA的测定方法主要有电化学分析、氧化还原滴定、光度测定、荧光、高效液相色谱等。电化学分析法有着简单、快速、可靠的优点。由于在普通电极上抗坏血酸的过电位高和容易污染电极,检测的重现性非常差,这些缺点使裸电极直接检测样品中的AA有一定的难度。为了更好地检测AA,可以将某些导电性材料修饰在玻碳电极表面,形成一层膜。

    该论文作者利用金纳米材料修饰玻碳电极实现对AA的检测。利用不同的塑型剂,通过直接还原法分别制备得到三种金纳米材料(金纳米锥、金纳米块、金纳米带)。用紫外–可见光谱和场发射电子扫描显微镜(SEM)对金纳米材料进行表征。采用直接滴涂法制备金纳米锥修饰电极、金纳米块修饰电极、金纳米带修饰电极,用循环伏安法(CV)和差分脉冲伏安法(DPV),研究抗坏血酸(AA)在不同金纳米材料修饰电极上的电化学行为。

    结果表明,在含有一定量AA的pH7.0的磷酸盐缓冲溶液(PBS)中,三种金纳米材料修饰电极对抗坏血酸都有良好的电流响应能力。并考察三种金纳米材料修饰电极检测AA的线性关系、干扰性、稳定性、加标回收、实际样品检测等。最低检出限可达5.38μmol·L−1,加标回收的平均回收率为97.10%~101.45%。综合电流响应能力、线性范围、检出限、选择性、稳定性、准确度(回收率)、实际样品检测七个方面的检测数据,金纳米带修饰电极检测AA的效果最好,该修饰电极可作为一种有效灵敏的直接检测抗坏血酸的传感器,制作过程简单,成本较低,可重复使用,具有潜在的实用价值。

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