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芦丁的电化学监测——石墨烯-离子液体新型传感器
发布时间:2020-09-03     作者:harry   分享到:
芦丁是一种具有生物活性的黄酮类物质。因此,建立**、食品和临床样品中芦丁的测定方法具有重要意义。目前已有化学发光、液相色谱、分光光度检测、毛细管电泳等多种分析方法。然而,这些方法中也存在着成本高、耗时长、仪器昂贵、操作人员熟练等缺点。电化学传感具有灵敏度高、成本低、易于操作等优点,是克服这些缺点的良好选择。


石墨烯因其结构是二维单层碳原子排列在蜂窝状晶格中而受到广泛关注,其具有优良的导电性,已经被广泛用于电化学检测的复合材料的制备。而离子液体由有机阳离子和无机/有机阴离子组成,具有良好的导电性和的热稳定性。因此,基于离子液体和石墨烯的优点,离子液体-石墨烯(IL-GR)复合材料可以作为良好的导电材料,在制作电化学传感器时能够增强电化学信号。除此之外,具有良好选择性的分子印迹聚合物(MIPs)可以提高识别目标分析物的能力,且MIPs具有稳定性好、选择性高、成本效益好、易于规模化制备等优点,在电化学传感器中得到了广泛的应用。因此,在20202月,来自浙江嘉兴学院李蕾教授等人提出将上述三者结合在一起,以制备出一种快速的电化学传感器(MIPs/IL-GR)用于检测芦丁(图1)。



作者先以1-甲基-3-羧甲基咪唑氯盐([HO2CMMIm]Cl)与石墨烯为原料,通过一步超声制备获得IL-GR;再以1-乙基-3-烯丙基咪唑溴盐[AEIm]Br为单体,[V2C4(mim)2]Br2为交联剂,芦丁为分子模板,通过沉淀聚合得到MIPs;然后使用IL-GR以及MIPsGCE进行改性,获得了电化学传感器(MIPs/IL-GR)。作者对上述制备的复合材料以及电化学传感器进行了表征。


作者对MIPsIL-GR进行了红外表征,GR1632 cm-13426 cm-1分别归因于C=C和羟基的振动(曲线a),是由于GR残留的羟基未完全还原氧化石墨烯所致。IL-GR(曲线b)1168 cm-11407 cm-11574 cm-11726 cm-1处的吸收峰表明C-NC-HC=NC=O的振动属于[HO2CMMIm]Cl的咪唑离子,这表明[HO2CMMIm]Cl被成功地功能化到石墨烯上。为了进一步证明,作者还进行了SEM、拉曼光谱、TEMTGA测试,进一步表明IL接枝在GR上,成功制备获得了MIPsIL-GR


为了证明IL-GR具有良好的导电性,对裸电极GCEGRIL-GR修饰电极进行了CVEIS对比测定。裸电极GCE表现出更小峰值电流(曲线a),这表明其具有更低的电导率,而GR/GCE峰值电流增大,IL-GR/GCE峰值电流更大,说明GR具有良好的导电性,这主要是由于[HO2CMMIm]Cl是一种良好的导电剂,可以增强电子的传递。电子阻抗谱(EIS)也证实IL-GR/GCE能增加电极的导电性以及灵敏度。


作者对上述材料制备的电化学传感器进行了稳定性测试,表明其具有高度的稳定性。并进一步通过对芦丁进行电化学测定,与传统电化学方法对比发现,新型制备的电化学传感器的检测范围宽,灵敏度高,是一种检测芦丁的方法。



本文采用ILs与石墨烯进行结合,制备了一种快速检测芦丁的电化学传感器,表明ILs不仅仅可以作为光学探针,还可以作为电化学元件应用于电化学领域,为ILs的进一步应用提供了更多的可能。
 
原文链接:
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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