基于含铜材料的电化学传感器在食品安全检测中的应用

来源 :东北师范大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:haisheng1984
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莱克多巴胺(Ractopamine,Rac)是一种含有酚羟基的人工合成的β-受体激动剂,因其对肺部疾病和哮喘的治疗有良好的效果,最初作为药物使用。同时,莱克多巴胺也属于常见的“瘦肉精”类物质。当牲畜食用莱克多巴胺作为添加剂的饲料时,可以生长的更加快速、酮体的瘦肉量也会有所增加。但是莱克多巴胺会在人体内逐渐的累积,对人体的心血管和中枢神经等组织造成伤害,严重危害人类的健康。亚硝酸盐含有氮元素并具有杀菌的作用,可以防止食品的腐败或者作为化学肥料来使用。当食入过量亚硝酸盐时,将引起人体内血红蛋白不可逆的氧化,进而影响氧气在体内的运输。同时亚硝酸盐还有一定的致癌作用,对人体健康造成潜在的威胁。麻黄碱(Ephedrine,Eph)因对哮喘和某些过敏性疾病等有良好的效果而被广泛应用。但时,过量摄入时会对神经中枢造成极大的伤害,并且麻黄碱还是合成易制毒类物质的重要原料,给社会带来了极大的危害。建立针对于莱克多巴胺、亚硝酸根以及麻黄碱的快速、灵敏、简单且准确的检测方法已成为公共安全领域迫切需要解决的问题。在本工作中,我们针对莱克多巴胺、亚硝酸根和麻黄碱各制备了一种电化学传感器,并对传感器的各项性能进行了评价。主要研究内容如下:(1)以过电位情况下产生的气泡作为一种动态的模板,得到了大孔铜(3D-Cu)电极。随后,采用电沉积的方法在3D-Cu电极表面修饰金粒子,得到沉积金的3-D大孔铜(Au@Cu3D)电极。差分脉冲和循环伏安法显示,与裸铜电极及3D-Cu电极相比,Au@Cu3D电极对莱克多巴胺具有明显的催化氧化的效果。进一步研究表明,以此电极为基础构建的莱克多巴胺电化学传感器,传感器各项性能良好,并可用于实际样品的分析。(2)采用循环伏安法,在-1.0 V-+3.0 V(vs Ag/AgCl)情况下,将石墨电极(GRE)置于硫酸钠溶液中进行多圈扫描,得到粗糙化的GRE。然后,将水热法制备的铜-金属有机骨架(Cu-MOF)滴涂在电极表面,得到Cu-MOF修饰的石墨电极(Cu-MOF/GRE)。随后,在其表面沉积金材料,制得Au/Cu-MOF/GRE。循环伏安及计时电流法表明,Au/Cu-MOF/GRE对亚硝酸根具有较好的电化学响应。进一步研究表明,该传感器各项性能良好,并能在实际样品的检测中得到较好的结果。(3)采用了滴涂法和离子交换法法制备了Ru(bpy)32+/OMC-Nafion/GCE,并将其应用于麻黄碱的电化学检测。循环伏安及计时电流法表明,Ru(bpy)32+/OMC-Nafion/GCE对麻黄碱具有较好的电化学响应。进一步研究表明,该传感器各项性能良好。
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