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铜纳米粒子/聚丙烯酸/石墨烯纳米复合材料修饰玻碳电极检测水中的4-硝基苯酚
  • ISSN号:0253-3820
  • 期刊名称:《分析化学》
  • 时间:0
  • 分类:O632.51[理学—高分子化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]广西民族师范学院,崇左532200, [2]广西高校桂西南特色植物资源化学重点实验室培育基地,崇左532200
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(No.21465004)
中文摘要:

采用一种温和且简单的原位生长法将铜纳米粒子和石墨烯非共价键合,得到铜纳米粒子/聚丙烯酸/石墨烯(Cu NPs/PAA/GR)纳米复合材料,对4-硝基苯酚(4-NP)表现出良好的电催化活性。用扫描电镜对此纳米复合材料的形貌进行了表征。以此材料修饰的玻碳电极受吸附控制,4-NP在该电极表面的反应机理为两电子转移过程,电子转移数n=2.3,修饰电极的有效面积为0.6275 cm^2,是裸电极的2.22倍,电极吸附量Гs为1.6×10^-11mol/cm^2,催化速率常数kcat的平均值为1.15×10^4L/(mol/s)。修饰电极的响应电流与4-NP的浓度在1-150μmol/L范围内呈良好的线性关系,线性方程为:Ipa(μA)=!0.015C(μmol/L)-0.98,(R^2=0.9951),检出限为0.23μmol/L(S/N=3)。此传感器制备简单、灵敏性高、稳定性和重现性好。使用此传感器检测实际水样中4-NP的回收率为88.6%-100.7%,相对标准偏差为2.6%-5.9%。

英文摘要:

A moderate and simple in situ growth approach was employed to load copper nanoparticles(Cu NPs) noncovalently on graphene for preparation of Cu NPs/poly acrylic acid/reduced graphene oxide(Cu NPs/PAA/GR) nanocomposites for electro-catalysis of 4-nitrophenol(4-NP).The morphology of the material was observed by scanning electron microscopy(SEM).Tests with various scan rates and p H conditions indicated an adsorption-controlled electrode process occurred.The mechanism of the electrode reaction of 4-NP involved a two-electron process accompanied by a deprotonation step.Electrochemical parameters were calculated with the electron transfer number(n) as 2.3,the effective area(0.6275 cm^2) of Cu NPs/PAA/GR/GCE electrode was 2.22 times as large as that of bare electrode,the adsorption capacity Гs value was 1.6 ×10^-11mol/cm^2,and the average value of the calculated kcatvalue was 1.15 ×10^4L/(mol·s).Under the optimal conditions,the differential pulse voltammetric response of the electrode showed a linear relationship with 4-NP concentration in the range of 1-150 μmol/L.The regression equation was Ipa(μA) =-0.015C(μmol/L)-0.98(R^2= 0.9951),and the detection limit was 0.23 μmol/L(S/N = 3).The fabricated sensor exhibited high sensitivity,good stability and high reproducibility.This sensor was applied for detection of 4-NP in water samples with favorable recoveries of 88.6%-100.7% and relative standard deviation(RSD) of 2.6%-5.9%.

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期刊信息
  • 《分析化学》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国化学会 中国科学院长春应用化学研究所
  • 主编:杨秀荣
  • 地址:长春市人民大街5625号
  • 邮编:130022
  • 邮箱:fxhx@ciac.ac.cn
  • 电话:0431-85262017
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-3820
  • 国内统一刊号:ISSN:22-1125/O6
  • 邮发代号:12-6
  • 获奖情况:
  • 1999获首届国家期刊奖,2000年获中国科学院优秀期刊特别奖,2001年入选中国期刊方阵“双高”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,美国工程索引,美国乌利希期刊指南,美国剑桥科学文摘,美国科学引文索引(扩展库),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:52455