基于NiS及SnO2/NiS复合材料的替硝唑电化学传感器研究

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替硝唑(TNZ)是一种硝基咪唑类抗生素药物。通过迅速进入细胞内,抑制脱氧核糖核苷酸合成,达到使细菌消亡的目的,临床上主要用于治疗包括阿米巴病和贾第虫病在内的适应症。该类药物若被滥用,会造成细菌耐药性不断增强,导致病菌继续危害生物体。同时,经动物实验或体外测定发现该类药品毒性较高,具有致癌、致畸变的作用,容易造成食品安全隐患及水体环境污染。现存对替硝唑的测定方法有很多种,如色谱法、光谱法、滴定法、化学发光法和电化学技术等,传统检测方法存在诸多缺点,因此建立一种新型简单快速的分析检测手段是很有必要的。近年来,由于材料化学领域的飞速发展,一些高导电性及高催化活性的物质被广泛应用于电化学分析技术,使得电化学传感器具有高选择性、高灵敏度、成本低、耗时短、动态范围广、响应快等特点,成为药物分析方向的研究热点。本文以具有较高催化活性的硫化镍材料及硫化镍/二氧化锡为两种修饰材料构建替硝唑传感器。本实验具体研究结果如下:(1)采用溶剂热合成法合成材料NiS及复合材料SnO2/NiS用于TNZ电化学检测。通过SEM、XRD、XPS、BET等检测方法对合成材料进行表征,实验结果表明NiS结晶度较高,SnO2/NiS复合材料结晶度较低,SnO2/NiS复合材料的平均直径较小,比表面积较大,可以为本研究中的电化学反应提供更多的活性位点,促进离子传递,加速电催化进程。(2)通过电化学表征发现与NiS相比,复合材料SnO2/NiS修饰电极检测显著增强了替硝唑的电化学响应信号。(3)本实验还对实验影响因素进行探究,并在最佳实验条件下,研究NiS/GCE、SnO2/NiS/GCE对不同浓度TNZ的差分脉冲伏安(DPV)响应情况,结果表明,NiS/GCE替硝唑传感器的峰电流与浓度的关系可用一直线方程来表达,即Ip(μA)=2.0939+0.01811c(μM),R~2=0.99147。根据检出限公式计算检出限为36.60μM。SnO2/NiS/GCE替硝唑传感器在10-100μM,100-800μM范围内,TNZ浓度和峰值电流存在两个独立的线性关系。方程式分别为Ip(μA)=9.92108+0.03703c(μM)R~2=0.99835和Ip(μA)=2.89356+0.10016(μM)R~2=0.98004,两个线性方程相关性都较好。根据LOD公式LOD=3σ/S计算TNZ检出限为0.21μM。两种传感器都具有良好的检测重现性和稳定性,可作为高效的替硝唑检测传感器。同时,比较这两种替硝唑电化学传感器可发现SnO2/NiS/GCE比NiS/GCE检测替硝唑浓度范围更广,检出限低。
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