基于检测花旗松素的电化学传感器的构建与性能研究

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花旗松素作为一类重要的黄酮类化合物,具有多种生物活性和药理活性,对人类疾病具有防治作用,是生产药品、食品、保健品的珍贵原料。电化学分析技术具有检测速度快,成本低等特点,对工作电极进行化学修饰是提高电化学分析灵敏度和选择性的有效途径之一。而制备性能优异的电极材料,是实现电极表面功能化修饰的前提条件。本论文将金属有机骨架化合物、二硫化钼、层状双金属氢氧化物等一系列材料作为电极修饰材料,构建花旗松素电化学传感器,主要研究内容如下:(1)通过浓酸对多壁碳纳米管进行活化处理后,利用水热法在其表面原位自组装镍基金属有机骨架(Ni-MOF),制备Ni-MOF和碳纳米管复合电极材料,构建电化学传感器用于检测花旗松素。实验结果显示,花旗松素在Ni-MOF@CNTs电极表面的氧化还原反应是一个等电子等质子过程。差示脉冲伏安法(DPV)测试表明,该电化学传感器检测线性范围为4×10-8~1×10-55 mol L-1,检测限为1×10-88 mol L-1。此外,还表现出良好的重现性、稳定性和选择性。因此电极材料Ni-MOF@CNTs建立的分析方法可以用于检测花旗松素。(2)制备二硫化钼与活化氮掺杂多孔碳复合材料,构建花旗松素电化学传感器。研究结果表明,花旗松素在MoS2/ANC电极表面的氧化还原反应为吸附-扩散共同控制的动力学过程,其饱和吸附容量为4.6×10-9 mol cm-2。该电化学传感器具有较宽的线性检测范围(1×10-9~1×10-6 mol L-1)和较低的检测限(3×10-10 mol L-1)。将该传感器用于检测实际样品水红花子中花旗松素的含量,重复三次测量回收率范围为98.9~100.5%。上述结果表明,制备的MoS2/ANC复合材料是一种有潜力的检测花旗松素的电极材料。(3)通过水热法制备锌钴层状双金属氢氧化物,并进一步将其衍生化制备了MOF材料。系统研究了该电极材料构建的电化学传感器对花旗松素的响应性能。电化学分析表明,花旗松素在ZnCo-LDHs-MOF电极表面的氧化还原反应过程同样为吸附与扩散共存,在该过程中得失电子数也是2个。该传感器在检测花旗松素时不仅具有良好的重现性、稳定性、选择性等,同时具有更宽的线性检测范围(7×10-10~1×10-66 mol L-1)和更低的检测限(2×10-1010 mol L-1)。上述结果表明,ZnCo-LDHs-MOF电化学传感器对花旗松素具有良好的电化学响应性能。
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