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華中科技大學(xué)Hua Tan和河南工業(yè)大學(xué)Yujing Zhang等--用于無電化學(xué)信號(hào)的重金屬離子檢測(cè)電化學(xué)傳感平臺(tái)
       重金屬污染因其高毒性、不可生物降解性和致癌性而引起全球關(guān)注。電化學(xué)傳感器廣泛用于檢測(cè)低濃度的重金屬離子 (HMI)。然而,它們的適用性通常僅限于檢測(cè)僅在水溶液中表現(xiàn)出電化學(xué)信號(hào)的離子。在這項(xiàng)研究中,我們提出了一種基于辣根peroxidase@zeolitic咪唑酸鹽骨架-8/硫氨酸/金/離子液還原氧化石墨烯 (HRP@ZIF-8/THI/Au/IL-rGO) 改性的多響應(yīng)檢測(cè)平臺(tái)。該平臺(tái)展示了其檢測(cè)各種金屬離子的能力,包括那些沒有常規(guī)電化學(xué)信號(hào)的金屬離子。Au/IL-rGO 復(fù)合結(jié)構(gòu)增強(qiáng)了可用于反應(yīng)的比表面積。此外,HRP@ZIF-8 的原位生長(zhǎng)不僅在檢測(cè)前屏蔽了 THI 信號(hào),而且還保護(hù)了電極材料。值得注意的是,引入的乙二胺四乙酸二鈉二水合物 (EDTA) 具有與各種 HMI 復(fù)合的能力。當(dāng)存在過量的 EDTA 時(shí),它可以裂解 ZIF-8 并釋放 HRP。在過氧化氫 (H2O2) 存在下,HRP 促進(jìn)了先前被電極還原的 THI 的氧化,因此對(duì) HMI 檢測(cè)表現(xiàn)出優(yōu)異的靈敏度。該方法克服了傳統(tǒng)電化學(xué)傳感器僅依靠電化學(xué)信號(hào)檢測(cè)金屬離子的局限性。這為增強(qiáng)電化學(xué)離子傳感檢測(cè)提供了一種新方法。
 
 
Fig 1. TEM 圖像的不同放大倍率:a Au/IL-rGO、b IL-rGO 和 c THI/Au/IL-rGO;d SAED 模式、e HRTEM 模式和 f-i EDS 元素圖的 Au/IL-rGO
 
 
Fig 2. 在不存在或存在 EDTA 和 b HRP 的情況下,HRP@ZIF-8/THI/Au/IL-rGO/GCE 的 SWV 反應(yīng);EDTA 處理的 HRP@ZIF-8/THI/Au/IL-rGO/GCE 的 c EIS 和 d CV 曲線。
 
 
Fig 3. 優(yōu)化 Au/IL-rGO 體積、b EDTA 濃度和 c EDTA 孵育時(shí)間的實(shí)驗(yàn)條件。

 
Fig 4. HRP@ZIF-8/THI/Au/IL-rGO/GCE 對(duì) Ba2+、Co2+、Cr2+、Cu2+、Fe2+、Hg2+、Mn2+、Pb2+ 和 Zn2+ 的 SWV 響應(yīng),以及濃度與峰值電流之間的相應(yīng)線性關(guān)系。
 
 
Fig 5. 所建議傳感器的選擇性、可重復(fù)性和穩(wěn)定性。

       相關(guān)研究成果由華中科技大學(xué)Hua Tan和河南工業(yè)大學(xué)Yujing Zhang于2024年共同發(fā)表在《Microchim Acta》期刊上, Electrochemical sensing platform for detection of heavy metal ions without electrochemical signal,原文鏈接:https://doi.org/10.1007/s00604-024-06334-z

轉(zhuǎn)自《石墨烯研究》公眾號(hào)
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