一种含镱类普鲁士蓝/壳聚糖化学修饰电极对NADH的电催化氧化研究

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本文以Yb-In-Co-MoO42-杂多核氰桥混配物(Yb-PBAs)修饰玻璃碳电极为基础,在其表面旋涂微量的壳聚糖,制备了一种新型的化学修饰电极。研究了NADH在此修饰电极上的电催化氧化行为,并探讨了壳聚糖旋涂液中添加丙三醇修饰电极表面毒化的抑制作用,证明该电极对NADH的电催化氧化有较高的电催化活性和较好的抗毒化性,可以用于NADH的定量检测。论文共分为四章:第一章:综述该部分主要介绍了以下三方面的内容:(1)PBAs修饰电极的制备和应用;(2)NADH电化学催化的研究进展;(3)以壳聚糖作为辅助修饰剂的修饰电极在电分析化学中的应用。第二章:本文利用电沉积法制备了Yb-PBAs预修饰的玻璃碳电极,并以该修饰电极为基底,在其表面旋涂壳聚糖薄层,成功制备了一种新型的复合膜修饰电极。采用示差脉冲伏安法研究了NADH在该修饰电极上的电催化氧化行为。实验发现,与裸电极相比,NADH在修饰电极上的氧化峰电位负移了大约20mV,氧化峰电流增加了约10倍,NADH的氧化峰电流与其浓度在4~1000μmol·L-1的较宽线性范围范围内呈良好的线性关系;通过计时库仑法测得该复合膜修饰电极上NADH电氧化反应的表观异相催化速率常数值为9.94×10-3cm·s-1。此外,实验结果表明,将新制备的电极在含NADH的溶液中用循环伏安法预扫描15圈处理后,工作电极上NADH的峰电流测量值将趋于稳定,一定程度上消除了因电极的毒化作用对测定结果产生的影响,复合修饰膜中的两种修饰物成分对NADH的电化学氧化过程有明显的协同催化作用。第三章:本文在壳聚糖旋涂液中添加了一定浓度的丙三醇,讨论了旋涂液中各组分的浓度及旋涂液的用量对修饰电极上NADH氧化峰电流的影响,并探究了丙三醇对电极表面毒化的抑制作用。实验发现,在Yb-PBAs预修饰的玻碳电极表面旋涂添加一定浓度丙三醇的壳聚糖制备的Yb-PBAs/壳聚糖/玻碳复合修饰电极上,NADH的氧化峰电流与其浓度在4~5000μmol·L-1的范围内呈良好的线性关系,与直接将壳聚糖旋涂于Yb-PBAs预修饰的玻碳电极表面制备的修饰电极相比,电极对NADH的响应线性范围明显变宽;氧化峰电流与扫速的平方根在0.1~0.8V·s-1的范围内呈良好的线性关系,表明NADH在复合膜修饰电极上的电极反应主要是受扩散控制的。此外,实验结果显示,当旋涂液中添加一定浓度的丙三醇时,修饰电极对NADH电催化氧化呈现出更好的稳定性,将其贮存于4℃冰箱内12d后,其电极性能仍保持不变。第四章:以Yb-PBAs预修饰的玻碳电极表面旋涂添加一定浓度丙三醇的壳聚糖制备的Yb-PBAs/壳聚糖/玻碳复合修饰电极作为NADH的电流型电化学传感器,探究了在该传感器上工作电位参数对NADH响应电流的影响。实验结果表明,此传感器对NADH的响应电流与NADH的浓度在40~1600μmol·L-1及2000~3400μmol·L-1范围内呈良好的线性关系。采用示差脉冲伏安法对含酵母药物制剂实样中的NADH含量进行了定量测定,回收率在96.3%~109.5%之间。
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