一种修饰电极及其应用制造技术

技术编号:9567760 阅读:127 留言:0更新日期:2014-01-15 22:46
本发明专利技术公开一种修饰电极。该修饰电极包括基底电极,以及附着在基底电极上的经L-色氨酸处理的石墨烯。该修饰电极对于AA、DA和UA三种物质在一定浓度范围内均具有良好的线性电化学响应,且不存在相互干扰的问题,可用于对AA、DA和UA进行单独或混合检测。在抗坏血酸、多巴胺和尿酸同时存在时,该修饰电极对抗坏血酸的检出限为5.65×10-6mol/L,对多巴胺的检出限为1.71×10-7mol/L,对尿酸的检出限为2.21×10-7mol/L。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开一种修饰电极。该修饰电极包括基底电极,以及附着在基底电极上的经L-色氨酸处理的石墨烯。该修饰电极对于AA、DA和UA三种物质在一定浓度范围内均具有良好的线性电化学响应,且不存在相互干扰的问题,可用于对AA、DA和UA进行单独或混合检测。在抗坏血酸、多巴胺和尿酸同时存在时,该修饰电极对抗坏血酸的检出限为5.65×10-6mol/L,对多巴胺的检出限为1.71×10-7mol/L,对尿酸的检出限为2.21×10-7mol/L。【专利说明】一种修饰电极及其应用
本专利技术属于电化学分析领域,具体涉及一种用于同时定量测定抗坏血酸、多巴胺和尿酸浓度的修饰电极。
技术介绍
抗坏血酸(AA)是一种具有抗氧化性的有机化合物,在氧化还原代谢中起调节作用,可参与人体内氨基酸代谢,能够预防及治疗一些疾病,缺乏它可引起坏血病。多巴胺(DA)是哺乳动物中枢神经系统中重要的神经递质,它在机体内的浓度变化与精神活动有直接关系,它的含量的改变会导致一些疾病如帕金森病。尿酸(UA)是嘌呤代谢的终产物,因溶解度较小,其含量的改变与一些疾病有关,如痛风和尿路结石等。因此它们的定量分析在医学和食品方面有重要作用。AA、DA和UA共存于人体内,对它们含量的测定有着十分重要的意义。与其他分析方法相比,电化学分析法具有灵敏度高、检测分析速度快、操作方便等优点,但存在检测时干扰比较多的问题,需要对电极进行修饰以提高检测电极的选择性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种在抗坏血酸、多巴胺和尿酸同时存在时可以检测其中的一种或多种的修饰电极。本专利技术实现上述目的所采用的技术方案如下: 一种修饰电极,所述修饰电极包括基底电极,以及附着在基底电极上的经L-色氨酸处理的石墨烯。进一步,将L-色氨酸溶解后,加入石墨烯,混合,超声I~50小时后,分离得到经L-色氨酸处理的石墨烯。进一步,所述L-色氨酸与石墨烯的质量比为(I~20):1。上述修饰电极用于检测抗坏血酸。上述修饰电极用于检测多巴胺。上述修饰电极用于检测尿酸。上述修饰电极用于检测抗坏血酸和尿酸。上述修饰电极用于检测抗坏血酸和多巴胺。上述修饰电极用于检测多巴胺和尿酸。上述修饰电极用于检测抗坏血酸、多巴胺和尿酸。上述修饰电极特别适用于在抗坏血酸、多巴胺和尿酸同时存在时,检测抗坏血酸、多巴胺和尿酸中的一种或多种。在抗坏血酸、多巴胺和尿酸同时存在时,本专利技术的修饰电极对抗坏血酸在2 X10—4 ~3.4X10。和 3.4Χ10-3 ~1.29 X 10_2mol/L 检测呈线性,检出限为 5.65Χ10-611101/1,对多巴胺在5父10-7~1.lXl(T4mol/L检测呈线性,检出限为1.71Χ10-7 mol/L,对尿酸在I X 10_5~I X 10^3mol/L检测呈线性,检出限为2.21 X 10_7 mol/L。【专利附图】【附图说明】图1为石墨烯烃L-色氨酸处理后的透射电子显微镜图片。图2为L-色氨酸处理前后石墨烯的拉曼图谱。图3为抗坏血酸、多巴胺和尿酸的混合物在不同电极上的循环伏安图,其中,a为裸玻碳电极,b为石墨烯修饰电极,c为Trp-GR修饰电极。图4为不同浓度下的抗坏血酸(AA)差示脉冲伏安图。图5为不同浓度下的多巴胺(DA)差示脉冲伏安图。图6为不同浓度下的尿酸(UA)差示脉冲伏安图。【具体实施方式】以下结合优选实施例和附图对本专利技术做进一步详细说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术,并不用于限定本专利技术。本专利技术所述的修饰电极包括基底电极,以及附着在基底电极上的经L-色氨酸处理的石墨烯。本专利技术所用的基底电极可以是本领域已知的作为基底电极使用的电极,如玻碳电极、玻璃电极、钼电极、金电极等。石墨烯的L-色氨酸处理可按以下方法进行:将L-色氨酸溶解,然后向溶液中加入石墨烯,混合超声I~50小时后,再经分离得到经L-色氨酸处理的石墨烯。可以用甲酸、乙酸、稀酸液或者稀碱液溶解L-色氨酸。L-色氨酸通过-Ji共轭结合在石墨烯表面上,足够的混合时间有利于石墨烯上结合的L-色氨酸达到平衡。所述L-色氨酸与石墨烯的质量比为(I~20):1,优选的为(I~5):1。实施例1 (一)实验所使用的仪器和试剂: 实验过程中使用的水均为二次蒸馏水(简称二次水),实验所用的试剂均为分析纯。仪器:型号为CHI660B电化学分析仪(上海辰华仪器公司)用于示差脉冲伏安法和循环伏安实验;石英管加热式自动双重纯水蒸馏器(SZ-93,上海亚荣生化仪器厂)用于制备二次蒸馏水;电子天平(上海良平仪器仪表有限公司)用于称量药品;FE1-Tecnai G2 TF20透射电子显微镜(美国)用于形貌表征;超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司);三氧化二铝打磨粉(0.30 μ m, 0.05 μ m,上海辰华仪器试剂公司)用于处理玻碳电极(GCE);银/氯化银电极(Ag/AgCl-6.0,武汉高仕睿联科技有限公司)为参比电极;钼柱为对电极。试剂:石墨烯(南京先丰纳米材料技术有限公司),L-色氨酸、抗坏血酸(上海中秦化学试剂有限公司),多巴胺(上海阿拉丁试剂有限公司),尿酸(天津阿法埃莎化学有限公司),磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、氯化钾(天津市凯信化学工业有限公司),高纯氮气(纯度为99.999%, O2 ^ 0.001%)ο(二)制备过程 (I)石墨烯的处理:将2mg L-色氨酸加入ImL甲酸中,超声至完全溶解后,将Img石墨烯加入上述溶液中,持续超声2h后,加入9ml 二次水继续超声4h。离心分离(lOOOOrpm,20min)除去上清液,沉淀再加入适量二次水,超声IOmin,离心分离除去上清液,重复3~5次,最终沉淀即为经L-色氨酸处理的石墨烯(以下用Trp-GR表示),Trp-GR的透射电子显微镜图片如图1所示,将Trp-GR加入至二次水中配制成浓度约为0.2mg/mL的分散液,备用。图2是经L-色氨酸处理前后石墨烯的拉曼图谱(Trp-GR表示经L-色氨酸处理的石墨烯,GR表示未处理的石墨烯),与未处理的石墨烯相比,经L-色氨酸功能化的石墨烯材料在大约1340cm—1处的D带和1590cm—1处的G带其ID/IG明显增加,在约为2640cm—1处的2D带明显变对称,说明L-色氨酸对石墨烯有一定的作用。(2)修饰电极的制备:将玻碳电极先用0.3Mm的三氧化二铝悬浊液在打磨布上打磨处理,接着用二次水超声清洗,再用0.05Mm的三氧化二铝悬浊液在打磨布上抛光成镜面,最后用乙醇、二次水超声清洗,用高纯氮气吹干。取5PL步骤(1)所得的Trp-GR分散液滴涂到打磨干净的玻碳电极表面上,在空气中自然干燥,即得到Trp-GR/GCE修饰电极。(三)性能测试 分别以裸玻碳电极和Trp-GR/GCE修饰电极为工作电极,以钼柱为对电极,以Ag/AgCl为参比电极的三电极体系在CHI660B电化学工作站上,在-0.2~0.6 V电位范围内,在4mL含有 1.0mmol /T, AA、0.1mmol /T, DA 和 0.1mmol /T, UA 的 0.lmol/L 憐酸缓冲液(pH=7.0)中进行循环伏安扫描,得到循环伏安对比图,如图3所示。从图3中(a)可看出裸GCE在AA、UA和DA的混本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种修饰电极,所述修饰电极包括基底电极,以及附着在基底电极上的经L?色氨酸处理的石墨烯。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:周喜斌连茜雯何志芳何倩卢小泉
申请(专利权)人:西北师范大学
类型:发明
国别省市:

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