没食子酸分子印迹传感器构建及应用

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目前没食子酸测定方法存在灵敏度较差、仪器价格昂贵等问题,因此建立一种经济、高效的没食子酸检测方法具有重要的意义。本文将电化学检测技术、分子印迹技术(MIP)、聚吡咯材料、金属-有机框架材料和纳米材料联用,通过钴离子螯合磁珠(Fe3O4@Co2+)与2-甲基咪唑在金电极(Au)上相互作用制备Fe3O4@ZIF-67/Au,随后将聚吡咯聚合于Fe3O4@ZIF-67/Au表面构建分子印迹电化学传感器(MIP/Fe3O4@ZIF-67/Au传感器)检测没食子酸,并对该传感器的制备参数、检测参数、性质以及实际样品检测可行性进行了考察。主要研究内容如下:(1)分别以峰电流值和Δi(i洗脱后峰电流-i吸附后峰电流)值为指标,采用单因素实验对分子印迹聚合膜制备过程中洗脱液种类、洗脱时间及聚合电量进行优化,并以扫描电镜和差分脉冲伏安法分别表征MIP/Fe3O4@ZIF-67/Au制备过程中的形貌和峰电流响应变化。结果表明制备分子印迹聚合膜的最佳条件是洗脱液为无水乙醇和0.01mol/L的NaOH混合溶液(1:1,V:V)、洗脱时间200 min、聚合电量2.0×10-33 C。MIP/Fe3O4@ZIF-67/Au各个修饰阶段表面形貌和响应峰电流均有各自特有变化并相互印证,确定了该传感器制备成功,且洗脱后的MIP/Fe3O4@ZIF-67/Au传感器对没食子酸具有检测能力。(2)以Δi值为指标,采用单因素实验对MIP/Fe3O4@ZIF-67/Au传感器检测没食子酸的吸附时间、吸附pH、脉冲周期和脉冲宽度进行优化,并考察了该检测方法的检测限、选择性、重现性以及稳定性。结果表明该传感器检测没食子酸的最优参数为吸附时间90 min、吸附pH=2.0、脉冲周期0.3 s以及脉冲宽度0.03s。该方法对没食子酸检出限为0.297 pmol/L且对没食子酸结构类似物具有良好的抗干扰效果。MIP/Fe3O4@ZIF-67/Au传感器检测600 pmol/L没食子酸相对标准偏差在4.35%,且在4°C保存20天内MIP/Fe3O4@ZIF-67/Au传感器对600pmol/L没食子酸的响应电流仍为初始值的87.97%。与其它分析技术相比,本方法更适合于没食子酸的痕量检测。(3)使用MIP/Fe3O4@ZIF-67/Au传感器对蒸馏水、矿泉水、自来水、红茶和绿茶中没食子酸含量进行检测,结果表明该传感器检测不同水质的没食子酸加标回收率在90.8113.8%之间,红茶没食子酸加标回收率在89.5118.4%之间,绿茶没食子酸加标回收率在111.3116.7%之间,且各个实验的相对标准偏差均在可接受范围内。
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