论文部分内容阅读
过氧化氢在工业生产中具有广泛的应用,同时其作为葡萄糖氧化酶等蛋白酶的中间产物,在机体生理反应中扮演着重要的角色;但过量的过氧化氢会严重影响生态环境,也会降低食品的营养价值,甚至危害消费者的健康。目前,过氧化氢测定方法存在样品处理方法复杂、检测数据不稳定以及仪器昂贵等问题。因此,构建一种新型快速、经济、精准检测过氧化氢浓度的方法在食品加工和环境保护等领域具有重要的意义。本文通过电化学技术将聚吡咯和纳米金颗粒修饰到电极表面,利用纳米金的强吸附作用及共价键作用把血红蛋白分子结合到其表面,制备一种可用于检测饮料中残留过氧化氢的Hb/AuNPs/Ppy/GCE传感器,并对该传感器的制备条件及检测参数进行优化,考察该传感器的性能;主要研究内容如下:(1)利用恒电位法还原吡咯,在玻碳电极表面形成聚吡咯膜,然后运用循环伏安法还原氯金酸形成纳米金颗粒使其沉积在聚吡咯膜的载体上,通过静电吸附以及Au-SH等化学键作用使纳米金颗粒和血红蛋白相互结合。物理及化学表征均证实该传感器制备成功并对过氧化氢还原具有良好的催化效果。以传感器在含有20μmol/L过氧化氢(H2O2)的氯化钾(KCl)溶液中的响应电流为评价指标,优化传感器的制备条件以及检测参数。结果表明:最优参数为吡咯聚合量2.0×10-3C,磷酸缓冲溶液pH为6.5,支持电解质KCl溶液的pH为7.0,检测参数为脉冲周期0.2 s,脉冲宽度0.03 s,在此条件下制备的Hb/AuNPs/Ppy/GCE传感器对过氧化氢的检测效果最好。(2)在上述最优条件下制备Hb/AuNPs/Ppy/GCE传感器,并利用差分脉冲伏安法和I-t曲线法考察该传感器的选择性、稳定性、重现性等各方面性能。结果表明:该传感器的检测限为0.2 μmol/L,在多巴胺、抗坏血酸、尿酸等物质的干扰下,该传感器对过氧化氢的检测表现出良好的专一性。修饰电极在4℃磷酸缓冲溶液中保存14天,Hb/AuNPs/Ppy/GCE传感器对过氧化氢的响应电流值为初始电流值的88.3%,说明该传感器具有良好的稳定性。与其他的过氧化氢传感器相比较,该方法具有更低的检出限。(3)使用Hb/AuNPs/Ppy/GCE传感器对不同水样及牛奶样品中的过氧化氢含量进行检测,测定过氧化氢在实际样品中的加标回收率。结果表明,该传感器检测水样中H2O2的加标回收率为92%-102%,相对标准偏差为3.2%,不同牛奶样品过氧化氢的加标回收率为86%-105%,相对标准偏差为4.07%,表明该传感器在水和牛奶中检测过氧化氢的相对标准偏差在可接受范围内。