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普鲁士蓝/多壁碳纳米管修饰电极测定维生素C.PDF

普鲁士蓝/多壁碳纳米管修饰电极测定维生素C

小晶子
2011-04-17 0人阅读 举报 0 0 0 暂无简介

简介:本文档为《普鲁士蓝/多壁碳纳米管修饰电极测定维生素Cpdf》,可适用于人文社科领域

第卷第期分析试验室V..No.年月ChineseJournalofAnysisLaboratory普鲁士蓝/多壁碳纳米管修饰电极测定维生素C胡荣一双雅琼李伟覃彩芹¨o(.孝感学院化学与材料科学学院孝感.华中师范大学化学学院武汉.武汉大学生物质资源化学与环境生物技术湖北省重点实验室武汉)摘要:利用电化学方法在多壁碳纳米管修饰的玻碳电极表面聚合一层普鲁士蓝制备普鲁士蓝/多壁碳纳米管修饰玻碳电极运用循环伏安法研究了维生素C(vc)在该修饰电极上的电化学行为。该修饰电极对vc显示出快速的电化学响应和较好的电催化活性在pH为.的磷酸盐溶液中vc浓度与其氧化峰电流在.×一一.×以mol/L范围内呈现良好的线性关系.相关系数为.检测限为.×~mol/L。该电极具有较好的稳定性和重现性。关键词:维生素C多壁碳纳米管普鲁士蓝化学修饰电极中图分类号:.文献标识码:A文章编号:(x).()碳纳米管独特的性质使得碳纳米管的催化效率显著提高因而在电化学反应中常作为电子传递媒介体在电化学【l’和生物传感器】中有广泛的应用。例如以共价键方式将聚氨酯分子链连接到碳纳米管表面】或者以非共价键合的方式在多壁碳纳米管修饰的玻碳电极表面聚合一层普鲁士蓝制备一种复合材料修饰电极【。普鲁士蓝为多核过渡金属氰化物对抗坏血酸vc、尿酸【、Hq眇】等某些生理活性物质具有较好的电催化作用而且普鲁士蓝具有优异的电化学可逆性、高度的稳定性、易制备等优点在电催化I、生物传感器【l】等方面具有很大的应用前景。但普鲁士蓝在裸玻碳电极上易脱落检测中存在或多或少的流失造成电极稳定性差。本文以多壁碳纳米管修饰的玻碳电极作为基底电极采用电化学方法在其表面聚合一层普鲁士蓝(PB)膜构建一种普鲁士蓝/多壁碳纳米管修饰电极并用来检测药片中维生素C的含量。实验部分.仪器及试剂CHIA电化学工作站(上海辰华仪器公司)Nicolet智能傅立叶红外光谱仪(美国尼高力公司)。三电极体系:玻碳电极或修饰电极为工作电极饱和甘汞电极为参比电极铂丝为对电极PHS型酸度计(上海雷磁仪器厂)。多壁碳纳米管(深圳纳米港公司纯度>%西<nln长度为/an)Vc标准品(AR天津市天新精细化工开发中心)。其它试剂均为分析纯溶液均用二次蒸馏水配制。.多壁碳纳米管的预处理称取.g多壁碳纳米管分散于mL%HCI中超声分散h二次蒸馏水洗至中性、烘干。再将上述处理过的多壁碳纳米管于mL浓I/N中加热回流h水洗至中性℃下真空干燥备用。.修饰电极的制备将玻碳电极用金相砂纸.舯衅鸽抛光成镜面依次在%(w/w)硝酸、无水乙醇和水中分别超声清洗rain干燥备用。称取噶处理过的多壁碳纳米管于mL水中超声分散rain得ⅡlglL多壁碳纳米管黑色悬浊液。移取t,L上述分散液滴涂在玻碳电极表面收稿日期:修订日期:基金项目:湖北省自然科学基金杰出青年人才(AB肋)项目资助作者简介:胡荣(一)女硕士研究生E叫il:qincqsoha.oam一l一万方数据万方数据第卷第期(X年月分析试验室Chine∞JouITlaJofj、nalvsiba)oratoryV..No.艄一自然晾干制得MWCNT/GCE。将MWCNT/GCE置于含有.mol/LFeCl.mol/LKFe(oN).mol/LKCl.mol/LHCI的溶液中以.V/s扫速进行电化学聚合电位范围为一..V即得到PB/MWCNT/GCE修饰电极。.实验方法以玻碳电极或修饰电极为工作电极、在pH.的磷酸盐溶液(.mol/LKCl.mol/LNa坞P)中加入一定量的vc然后以.V/s的扫描速率在一O..V范围内扫描记录其循环伏安曲线。每次扫描结束将三电极置于空白底液中循环扫描至无峰滤纸吸干后即可进行下一次循环扫描这样可保持修饰电极的重现性。结果与讨论.酸氧化多壁碳纳米管的表面基团分析多壁碳纳米管的红外光谱表明经浓删嘎氧化后多壁碳纳米管在cm叫(一COOH)、cm一(一COO一)、cm‘(一OH)、cm。(COH)处出现明显的吸收峰。由于这些活性基团的引入使得碳纳米管具有较好的催化效应n。.修饰电极的电化学特性图为普鲁士蓝在多壁碳纳米管修饰电极(a)和裸玻碳电极(b)上进行电聚合过程的循环伏安曲线。从图中可看到普鲁士蓝在多壁碳纳米管修饰电极上的聚合峰电流比在裸玻碳电极上的峰电流明显增大说明多壁碳纳米管促进了普鲁士蓝在电极表面的聚合。I.O.二c.o姿...........日V图l普鲁士蓝在多壁碳纳米管修饰电极(a)和裸玻碳电极(bJ上聚合过程的循环伏安曲线隐.CyclicⅧ№唧m曜阳瞄fdeetr砌elmatioaprocessfPBfilmsmtheMWCNrGCEelectrode(a)madbareo吨electrode(b)一.实验条件优化..聚合圈数选择实验表明:随着聚合圈数增加PB在MWCNT/GCE上的聚合峰电流逐渐增大到一定程度时不再变化。同时随着PB修饰量增加PB/MWCNT/GCE修饰电极在.×’mol/LVc中氧化峰电流不断增大当PB修饰量达到一定量以后峰电流反而变小。PB最佳电聚合圈数为圈。..扫速的影响将PB/MWCNT/GCE修饰电极置于不含Vc的.mol/LKCI、pH为.的磷酸盐溶液中研究不同扫描速率对PB/MWCNT/GCE修饰电极电化学性能的影响其循环伏安曲线如图。由图可以看出PB的峰电流和两峰间的电位差△E。随扫描速率的增加而增大。当扫描速率在~mV/s时其峰电流(’A)与扫描速率(mV/s)的平方根成良好的线性关系线性回归方程分别为:Io=..vmr=.lrt=一..v坡r=.。表现为扩散控制的准可逆电化学行为。EN围PB/MWCNT/GCE在不同扫描速率下的循环伏安图№.CyclicVOI切瑚咖qF锄陋oftheFB/MWCNT/G(卫越differentscantrates由内到外扫速分别为mV/s..修饰剂用量其它实验条件不改变在玻碳电极表面分别滴涂不同量的多壁碳纳米管制得不同滴涂量的PB/MWCNT/GCE修饰电极考察该修饰电极在.×。mol/LVc中的循环伏安行为。结果表明多壁碳纳米管的最佳滴涂量为止o..支持电解质选择分别研究了NaN、KCI、乙酸钠、乙酸、Britton.Robinson、氯化钾磷酸盐等支持电解质溶液对Vc氧化峰电流的影响。结万方数据万方数据第卷第期分析试验室v..No.年月ChineseJoum丑lofAnalysis.aboratory果表明在.mol/LKCl的磷酸盐溶液中vc峰电流较大而且峰形较好。故选用.mol/LKCI的磷酸盐溶液做支持电解质。..酸度选择以含有.mol/LKa的不同pH的磷酸盐溶液做支持电解质(保持离子强度相近)研究了vc氧化峰电流与pH的关系。实验表明在磷酸盐溶液(pH.)中峰电流最大。据此实验选择支持电解质的最佳pH为.。.修饰电极对vc电催化作用分别研究了普鲁士蓝多壁碳纳米管修饰电极在含vc的磷酸盐溶液(a)和空白磷酸盐溶液(b)中的循环伏安行为如图。加入vc后阳氧化峰电流明显增大且在mV处出现vc的氧化峰说明修饰在玻碳电极上的PB/lVIWCRF复合材料对vc氧化具有显著的催化作用。图普鲁士蓝多壁碳纳米管修饰电极在含有.X。mol/LVe的磷酸盐溶液(a)和空白磷酸盐溶液(b)中的循环伏安曲线№.蛐Ⅶ蛔m咖胂fthePB/MWCNT/G皿inlkpresence(aJandabsence(b)f.X。mol/LVcinapl的叩Ⅻe舳h础蚰(pH.)图为普鲁士蓝/多壁碳纳米管修饰电极()、普鲁士蓝修饰电极(b)、多壁碳纳米管修饰电极(c)、裸玻碳电极(d)在.×。mol/LVe的磷酸盐溶液中的循环伏安曲线。在未修饰的裸玻碳电极(曲线d)上vc在mV左右出现一个氧化峰在普鲁士蓝修饰电极上(曲线b)Ve氧化峰负移至mV左右同时PB的氧化峰电流明显增加说明在裸玻碳上聚合的一层PB薄膜对vc氧化有一定的催化作用。而在普鲁士蓝/多壁碳纳米管修饰电极上(曲线)vc的氧化峰电位负移至mY左右氧化电位降低了mV与普鲁士蓝修饰电极(b)、多壁碳纳米管修饰电极相比vc和PB的氧化峰电流都显著增加。表明这种聚lO差一姿......o.EN图.X刁mol/LVe在普鲁士蓝多壁碳纳米管修饰电极(a)、瞢鲁士蓝修饰电极(b)、多壁碳纳米管修饰电极(c)、裸玻碳电极上(d)的循环伏安曲线啦.蛐Ⅷ№咖咖啡f.X。magLVc碰thePBmⅣrNT/GCE(a)删GCE(b)。Mw㈣G傀(c)midG伍(d).合PB的MWCRF对vc有较好的催化性能。同时这一电位的明显降低也有利于消除其它物质对vc测定的干扰提高了测定方法的选择性。.电极的稳定性和重现性用支不同的裸玻碳电极在相同条件下修饰然后在.×。mol/L的vc中进行测定再用同一支修饰电极在.X’mol/L的vc中进行次平行测定其RSD分别为.%和.%。将修饰电极在室温下放置两周后峰电流基本不变。.线性范围及检出限配制一系列vc标准溶液在最佳实验条件下以修饰电极为工作电极.mol/LKClpH为.磷酸盐缓冲溶液为支持电解质利用循环伏安法进一步研究vc氧化峰电流与其浓度的关系。实验表明vc峰电流随着浓度的增加而增大在.X一一.X’mol/L范围内线性方程:i=.c(一tool/L)一.r=.检出限为.X~mol/L。.干扰实验在.×。mol/L的vc中在允许相对误差±%范围内倍的NaKCaCA一NO,一N一倍的对苯二酚、硝基苯、苯甲酸倍的葡萄糖、甘氨酸、蔗糖、草酸、乙醇等均对测定无干扰可见大多数常见物质对vc测定不产生干扰该方法具有较好的选择性。一万方数据万方数据第卷第期分析试验室V..No.年月ChineseJournalofAnalysisI.fl})orator。v(X)III●■■●●●■■■●■■●■■■■■■■●■●■■■■●■■■■■■一.药物片剂中Vc含量的测定取市售维生素c药剂片(.g片)研钵研碎用.mol/LKCI的磷酸盐溶液溶解定容至mL。取.mL定容至mL测量次计算得到维生素C片中抗坏血酸的平均含量为.s/片RSD为.%。取定容后的溶液.mL加入已知量的Vc标准品进行回收率测定平行测量份回收率在r%一%之间。参考文献XiaoPZhaoFQzellgBz.MicroehemJ:WangJ哗蝴TlnyprasertS.AnalChimActa:lTrmurSAnikU(MadD村a/.ElectrocheraComm。:JeykumariDRSRamapmi】}IIlS。NarayananSS.cAilbon:汪晓张晨刘演新等.高等学校化学学报r():李丽花徐琴王海燕等.分析化学():徐肖邢吴秋君.分析试验室():李平吴守国张汉昌等.分析化学():ZouYJSunLXXuF.Tahnta:张贵贤傅崇岗.理化检验一化学分册():XueMHXuQZhouMda/.EhctrochemConml:李玉平曹宏斌张懿.环境化学():DeterminationofvitaminCwitllaprussianblue/multi.walledcarbonnanotubesmodifiedelectrode删RongL肼以^临YaqionIWei’andQINCaiqinl’(.SchoolofChemistryandMaterialsScienceXiaoganUniversityXiaogan.CollegeofChemistryCentralChinaNormalUniversityWuhan.KeyLaboratoryofBiomassResourceChemistryandEnvironmentalBiotechnologyofHubeiWuhanUniversity。Wuhan)FenxiShiyanshi():Abstract:AnovelcompositematerialmodifiedelectrodeWillsdevelopedbyelectrodepositingprussianblue(PB)onthemultiwailedcarbonnanotubes(MWCNT)modifieddass)carbonelectrode(GCE).CychevoltammetrywasemployedtostudyelectrochemicalbehaviorofvitaminC(ve)attheprussianblue/multi.walledcarbonnanotubesmodifieddec.trede(PBMWC删GCE).heresultsindicatedthatPB/MWCNT/GCEhadobviouslyelectrocatalytieactivitytowardvitaminC.There惴allexcellentlinearitybetweentheoxidationDeakcurrentandtheconcentrationofVcintherangeof.×~.×moYL(r=.)inaphosphatebuffersolution(pH.)withthedetectionlimitof.×~mol/L.nlemodifiedelectrodehadhighstabilityandgoodreproducibility.Keywords:VitaminCMulti.walledC舡bonnanotubesPrussianblueModifiedelectrode··万方数据万方数据普鲁士蓝多壁碳纳米管修饰电极测定维生素C作者:胡荣双雅琼李伟覃彩芹HURongSHUANGYaqiongLIWeiQINCaiqin作者单位:胡荣,HURong(孝感学院化学与材料科学学院,孝感,华中师范大学化学学院,武汉,)双雅琼,SHUANGYaqiong(孝感学院化学与材料科学学院,孝感,)李伟,LIWei(武汉大学,生物质资源化学与环境生物技术湖北省重点实验室,武汉,)覃彩芹,QINCaiqin(孝感学院化学与材料科学学院,孝感,武汉大学,生物质资源化学与环境生物技术湖北省重点实验室,武汉,)刊名:分析试验室英文刊名:CHINESEJOURNALOFANALYSISLABORATORY年卷(期):,()参考文献(条)XiaoPZhaoFQZengBZ查看详情WangJTangkuaramaTLyprasertS查看详情TimurSAnikUOdaeiD查看详情JeykumariDRSRamaprabhuSNarayananSS查看详情汪晓张晨刘演新查看详情期刊论文高等学校化学学报()李丽花徐琴王海燕查看详情期刊论文分析化学()徐肖邢吴秋君查看详情期刊论文分析试验室()李平吴守国张汉昌查看详情期刊论文分析化学()ZouYJSunLXXuF查看详情张贵贤傅崇岗查看详情期刊论文理化检验化学分册()XueMHXuQZhouM查看详情李玉平曹宏斌张懿查看详情期刊论文环境化学()本文链接:http:dgwanfangdatacomcnPeriodicalfxsysaspx

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