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高度分散二氧化锰纳米纤维的水热合成和对双氧水电流检测
  • ISSN号:1000-6818
  • 期刊名称:《物理化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O646[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]浙江大学医学院附属妇产科医院,杭州310006, [2]浙江工业大学化学工程与材料学院,杭州310014
  • 相关基金:国家自然科学基金(20973156)资助项目
中文摘要:

采用水热还原氧化法合成了高度分散的具有纳米纤维结构的钾矿型二氧化锰,并将其用来制作检测双氧水浓度的传感器.运用X射线衍射(XRD)仪、电子扫描显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和比表面积(BET)及孔隙度分析仪观察和表征二氧化锰纳米纤维的结构和表面形貌;用电化学工作站(EW)检测其传感性能.结果表明:在pH为7.4的磷酸缓冲溶液中,开路电压为0.2V的条件下对0.1%(w,质量分数)的二氧化锰纳米纤维修饰的玻碳电极(GCE)进行测试,测试结果为随着双氧水的浓度每增加0.1mmo·lL-1,响应电流的峰值就增加约1.3μA,在双氧水的浓度在0.1-1.5mmo·lL-1范围内得到的线性相关系数为0.996,这种电极的高灵敏度和优异的电化学活性可能归因于钾矿型二氧化锰纳米纤维的特殊纳米结构.这种传感器有很高的灵敏度和很好的重现性.综上说明这种廉价并且有很好的电化学活性的材料为设计新型电极生物传感器提供了更大可能.

英文摘要:

A high dispersed nanofiber cryptomelane-type manganese dioxide was synthesized by a facile hydrothermal reduction route.The morphological characterization was examined by scanning electron microscopy(SEM)and transmission electron microscopy(TEM).The structure and electrochemical properties of the synthesized manganese dioxide were characterized by X-ray diffraction(XRD),Brunauer-Emmett-Teller(BET)surface area analyses,and an electrochemical workstation(EW).A glassy carbon electrode(GCE)modified with the nanostructured cryptomelane-type manganese dioxide was investigated for amperometric detection of hydrogen peroxide(H 2 O 2 )in phosphate buffer solution with a pH 7.4 at an open circuit potential of 0.2 V.The oxidation peak current was found to increase by 1.3μA with the addition of 0.1 mmol·L -1 H 2 O 2 based on a MnO 2 nanofiber-gelatin/GCE electrode.The amperometric signals are linearly proportional to the H 2 O 2 concentration in the range 0.1-1.5 mmo·lL -1 with a correlation coefficient of 0.996 using the GCE modified with 0.1%(w,mass fraction)cryptomelane-type manganese oxides.The sensor is sensitive and its significant electrocatalytic activity results from the nanostructure of the cryptomelane-type manganese oxides.In addition,the sensor has a good reproducibility,a low detection limit,simplicity,and a low cost of construction.These results demonstrate that this material with high electrocatalytic activity offers great promise as a new class of nanostructured electrodes for biosensors.

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期刊信息
  • 《物理化学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:北京大学化学与分子工程学院承办
  • 主编:刘忠范
  • 地址:北京大学化学楼
  • 邮编:100871
  • 邮箱:whxb@pku.edu.cn
  • 电话:010-62751724
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6818
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1892/O6
  • 邮发代号:82-163
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24781