電化學(xué)沉積納米金和石墨烯修飾離子液體碳糊電極檢測(cè)蘆丁的研究

摘要：以六氟磷酸正己基吡啶為粘合劑和修飾劑，制備了離子液體修飾碳糊電極（CILE）。用電化學(xué)方法依次將納米金和石墨烯（GR）電沉積在CILE表面制備了相應(yīng)的修飾電極（GRAuCILE）。電極表面納米金和GR的存在極大地提高了電極的電化學(xué)性能。進(jìn)一步用循環(huán)伏安法、示差脈沖伏安法和計(jì)時(shí)庫(kù)侖法等電化學(xué)方法研究了蘆丁在GRAuCILE上的電化學(xué)行為，求解了相關(guān)的電化學(xué)參數(shù)。

1引言

蘆丁是一種主要分布在植物體內(nèi)的類黃酮化合物，有較好的抗氧化性，能夠維持并且恢復(fù)毛細(xì)血管彈性， 增強(qiáng)毛細(xì)血管的抵抗力，促進(jìn)其細(xì)胞增生和防止血細(xì)胞凝集，是一種常用藥物。目前，測(cè)定蘆丁的方法有高效液相色譜法、毛細(xì)管電泳法、分光光度法、化學(xué)發(fā)光法和電化學(xué)方法等[1～4]。電化學(xué)方法具有靈敏度高、儀器價(jià)格便宜、重現(xiàn)性好和成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。蘆丁分子中含有4個(gè)酚羥基，具有電化學(xué)活性，因此可用電方法對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，其在不同類型化學(xué)修飾電極上的電化學(xué)研究及測(cè)定均有報(bào)道[5～7]。

離子液體修飾碳糊電極（CILE）是以離子液體為修飾劑和粘合劑的一種化學(xué)修飾碳糊電極，在電中得到了較多的應(yīng)用[8～10]。它具有電化學(xué)窗口寬、導(dǎo)電性好、具有一定催化能力等特點(diǎn)，被應(yīng)用于測(cè)定多種電化學(xué)活性物質(zhì)。本課題組也將不同類型的CILE應(yīng)用于多種電活性物質(zhì)（如單磷酸腺苷[11]、ssDNA[12]等）的測(cè)定，取得了較好的結(jié)果。近年來(lái)，納米材料修飾電極已被應(yīng)用于電化學(xué)傳感器的研究。納米金是一種常用的金屬納米材料，具有導(dǎo)電性高、生物相容性好等特點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于化學(xué)修飾電極的制備與應(yīng)用[13]。石墨烯（GR）是一種具有二維平面結(jié)構(gòu)的碳材料，力學(xué)、熱學(xué)和電化學(xué)性質(zhì)優(yōu)異，近年來(lái)在電化學(xué)和電中得到了廣泛應(yīng)用[14，15]。如Wu等制備了基于GR的電化學(xué)傳感器并用于NO的檢測(cè)[16]；Xu等研究了血紅蛋白在GR和ZnO復(fù)合材料修飾金電極上的電化學(xué)行為[17]；Ruan等研究了肌紅蛋白在GR和離子液體復(fù)合材料中的電化學(xué)行為，并應(yīng)用于三氯乙酸的電催化檢測(cè)[18]。

本研究以CILE為基底電極，利用電化學(xué)沉積的方法將納米金和GR分步沉積到CILE表面制備了修飾電極。此修飾電極綜合了CILE、納米金和GR的優(yōu)點(diǎn)：具有導(dǎo)電性好、電化學(xué)窗口寬、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，離子液體的存在為其提供了良好的反應(yīng)界面，非常有利于電化學(xué)沉積反應(yīng)的進(jìn)行；納米金在CILE表面的電沉積能夠形成一個(gè)比表面積大、導(dǎo)電性好的電極界面；而進(jìn)一步電沉積GR在納米金的表面又可以形成一個(gè)三維的納米復(fù)合材料修飾電極。利用此修飾電極對(duì)蘆丁的電化學(xué)行為進(jìn)行了研究，建立了一種檢測(cè)蘆丁的電化學(xué)分析新方法。

3結(jié)果與討論

3.1修飾電極的表征

利用掃描電子顯微鏡（SEM）觀察了AuCILE和GRAuCILE的表面形貌，結(jié)果如圖1所示。在AuCILE表面可見(jiàn)花狀結(jié)構(gòu)的納米金顆粒，其存在增加了電極的有效面積（圖1A），而在GRAuCILE上可見(jiàn)薄層狀物體覆蓋在電極表面（圖1B），說(shuō)明在電極表面形成了GR。電化學(xué)還原法是一種制備GR的新方法，具有制備過(guò)程快速可控、無(wú)污染、效率高等優(yōu)點(diǎn)[19～21]，層狀GR的存在能夠進(jìn)一步增加電極的比表面積，形成一個(gè)良好的電化學(xué)界面。