本發(fā)明屬于電分析與傳感檢測技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種基于三聚氰胺納米銀復(fù)合材料修飾電極速測硫化物的方法,用于水溶液和血液中硫化物(s2o32-、半胱氨酸、sx2-、s2-)的速測。
背景技術(shù):
硫化物廣泛存在于環(huán)境污水中和人體內(nèi),其不僅是重要的污染指標(biāo),還在生理系統(tǒng)中扮演著至關(guān)重要的角色。例如,硫化氫(h2s)不僅是一種來自于工業(yè)生產(chǎn)中的有毒、有害氣體,研究發(fā)現(xiàn)在老鼠、牛以及人的體內(nèi)存在相對較高濃度的內(nèi)源性硫化氫,表明硫化氫在生物體內(nèi)可能有很重要的生理作用,被認(rèn)為是繼一氧化氮(no)和二氧化氮(no2)之后的第三類氣體信號分子。h2s在消化系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)都有較重要的生理作用,且參與了某些疾病的病理過程。研究表明,硫化氫的含量與唐氏綜合癥和阿爾茲海默癥等疾病相關(guān)。近年來研究發(fā)現(xiàn),腫瘤細(xì)胞也能產(chǎn)生內(nèi)源性h2s,并且腫瘤細(xì)胞依賴其生存生長。如在結(jié)腸癌和卵巢癌等腫瘤細(xì)胞中,內(nèi)源h2s則發(fā)揮促進(jìn)細(xì)胞增殖的效應(yīng),從而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的生存及生長。此外,含硫醇的化合物,如半胱氨酸也在人體蛋白質(zhì)合成中扮演著重要的角色,可以作為生物標(biāo)記物,與多種疾病相關(guān)。例如,體內(nèi)半胱氨酸水平異??赡鼙砻鳈C(jī)體出現(xiàn)肝損傷和心血管疾病。而且,據(jù)報道,sx2-可由半胱氨酸代謝產(chǎn)生,因此可作為直接介質(zhì)與多種疾病相關(guān),如炎癥和器官損傷。除此之外,硫代硫酸鹽廣泛存在與工業(yè)廢水中,檢測硫代硫酸鹽成為探索工業(yè)污染一個重要部分。因此,硫化物含量對人體健康和環(huán)境均具有十分重要的意義。
目前國內(nèi)外檢測硫化氫等硫化物的方法很多,如:經(jīng)典滴定法、毛細(xì)管電泳法、分光光度法、色譜法、質(zhì)譜法、熒光分析法等。但有些方法存在定量分析效果不好、操作繁瑣、準(zhǔn)確度不高、耗費(fèi)時間和成本高等問題,且硫化氫的分解代謝很快,濃度不斷波動,以至于很難準(zhǔn)確分析。因此,需要一個能快速有效的檢測硫化氫等硫化物的新方法。而電化學(xué)分析法具有靈敏度高、時間短、高效、進(jìn)樣量小、操作簡便和成本低等諸多優(yōu)點(diǎn)。所以使用電化學(xué)方法檢測硫化物在未來的研究領(lǐng)域內(nèi)具有廣闊的發(fā)展前景。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足,一種基于三聚氰胺納米銀復(fù)合材料修飾電極速測硫化物的方法,通過導(dǎo)電納米材料的制備,采用三聚氰胺納米銀復(fù)合材料修飾電極,并將其應(yīng)用到血液中硫化物的直接速測分析。本發(fā)明檢測方法為在含較高濃度氯離子的磷酸鹽緩沖溶液(pbs)中,利用復(fù)合材料中納米銀與氯離子作用生成氯化銀,電極獲得尖銳的ag/agcl固相電信號響應(yīng)峰,借助加入硫化物后氯化銀被置換成硫化銀,引起其相應(yīng)的電信號峰值的大幅度降低,通過對比硫化物使其電流信號減弱的程度,直接判斷水溶液和血液中硫化物(s2-、半胱氨酸、sx2-、s2o32-)的含量,具有用量少、成本低、快速、靈敏等特點(diǎn),克服了現(xiàn)有技術(shù)在硫化物的測定方面存在的諸多缺點(diǎn)。
本發(fā)明技術(shù)方案如下:
一種基于三聚氰胺納米銀復(fù)合材料修飾電極速測硫化物的方法:首先通過三聚氰胺與硝酸銀反應(yīng)制備具有高導(dǎo)電性的三聚氰胺納米銀復(fù)合材料,然后加入全氟磺酸溶液(nafion),利用其成膜特性,將三聚氰胺納米銀復(fù)合材料固定于玻碳電極表面;在氯離子濃度為20~180mm的磷酸鹽緩沖溶液(pbs)底液中,固定于玻碳電極表面的三聚氰胺納米銀復(fù)合材料中的納米銀與氯離子作用生成氯化銀,玻碳電極獲得尖銳的ag/agcl固相電信號響應(yīng)峰,氯化銀被待測樣品的硫化物置換成硫化銀,引起其相應(yīng)的電信號峰值的大幅度降低,從而實(shí)現(xiàn)對硫化物的快速測定。
優(yōu)選地,所述的硫化物為半胱氨酸或者含有s2-、sx2-、s2o32--離子的硫化物。
上述基于三聚氰胺納米銀復(fù)合材料修飾電極速測硫化物的方法,具體包括以下步驟:
1)制備三聚氰胺納米銀復(fù)合材料
將三聚氰胺加入到水中,加熱溶解為10~60mm的水溶液,冷卻至室溫,攪拌下加入濃度為10~60mm硝酸銀水溶液,混勻,靜置,離心,超純水和乙醇各洗滌3次,烘干,制得三聚氰胺納米銀復(fù)合材料;
優(yōu)選地,步驟1)中,三聚氰胺在水中的加熱溶解溫度為70℃,所述的靜置時間為1~2h;所述的烘干溫度為40℃。
優(yōu)選地,步驟1)中,三聚氰胺水溶液和硝酸銀水溶液體積比為1:1;
優(yōu)選地,步驟1)中,三聚氰胺水溶液濃度為40mm,硝酸銀水溶液濃度為20mm。當(dāng)三聚氰胺的用量多于硝酸銀時,sem圖顯示其形貌為線狀,當(dāng)三聚氰胺的用量少于硝酸銀時,sem圖顯示其形貌為棒狀。經(jīng)電化學(xué)線性掃描發(fā)現(xiàn)形貌為線狀時,其在pbs中的電化學(xué)穩(wěn)定性較好。
2)修飾電極
將制得的三聚氰胺納米銀復(fù)合材料分散到超純水中得三聚氰胺納米銀復(fù)合材料水分散液,然后加入全氟磺酸溶液,混勻后,用移液槍移取并修飾到電極表面,自然晾干,得三聚氰胺納米銀復(fù)合材料修飾電極;
優(yōu)選地,步驟2)中,三聚氰胺納米銀復(fù)合材料在超純水中的分散濃度為1.0~8.0mg/ml,最優(yōu)選濃度為5.0mg/ml;
優(yōu)選地,步驟2)中,全氟磺酸溶液與三聚氰胺納米銀復(fù)合材料水分散液體積比為1:50,所述的全氟磺酸溶液為5%nafion溶液;
優(yōu)選地,步驟2)中,修飾到電極表面上的三聚氰胺納米銀復(fù)合材料的體積為2.5μl;
優(yōu)選地,步驟2)中,所述的電極為玻碳電極。
3)測定待測樣品中硫化物含量
?。┤芤号渲?/p>
配制濃度梯度含待測硫離子的標(biāo)準(zhǔn)溶液:待測硫離子標(biāo)準(zhǔn)品溶液加入到pbs緩沖溶液中,逐級稀釋為硫離子的濃度范圍為0.5~512μm的標(biāo)準(zhǔn)溶液;
配制濃度梯度含硫離子的待測樣品溶液:取5毫升血漿樣品,加入edta后在離心管中3000rpm離心15分鐘,收集上清液,取500微升上清液,加入稀鹽酸,以三苯基膦為催化劑,加入乙腈,存在于樣品中的蛋白質(zhì)產(chǎn)生沉淀,用離心機(jī)6000rpm離心20min后除去蛋白質(zhì)沉淀,收集上清液;用體積比1:1的水/乙腈溶液稀釋至2ml后加入到pbs緩沖溶液中,逐級稀釋為0.5~512μm的濃度梯度含硫離子的待測樣品溶液溶液;
ⅱ)建立標(biāo)準(zhǔn)曲線
將步驟2)中制得的三聚氰胺納米銀復(fù)合材料修飾電極通過三電極體系在含氯離子濃度為20~180mm的磷酸鹽緩沖溶液(pbs)中進(jìn)行線性掃描,通過三聚氰胺納米銀復(fù)合材料中納米銀與氯離子作用生成氯化銀,電極獲得尖銳的ag/agcl固相電信號響應(yīng)峰,然后加入配制的濃度梯度含待測硫離子的標(biāo)準(zhǔn)溶液,將氯化銀置換成硫化銀,引起其相應(yīng)的電信號峰值的大幅度降低,進(jìn)而通過對比兩組電信號峰的差值,得到硫離子濃度-峰電流差值的標(biāo)準(zhǔn)曲線;
ⅲ)待測樣品中硫離子含量的測定
將步驟2)中制得的三聚氰胺納米銀復(fù)合材料修飾電極通過三電極體系在氯離子濃度為20~180mm的磷酸鹽緩沖溶液(pbs)中進(jìn)行線性掃描,通過三聚氰胺納米銀復(fù)合材料中納米銀與氯離子作用生成氯化銀,電極獲得尖銳的ag/agcl固相電信號響應(yīng)峰,然后加入配制的濃度梯度含硫離子的待測樣品溶液,通過對比兩組電信號峰的差值,根據(jù)硫離子濃度-峰電流差值的標(biāo)準(zhǔn)曲線,確定硫離子含量。
優(yōu)選地,步驟3)中,所述pbs緩沖溶液ph為2~12,最優(yōu)選ph為4~8;
優(yōu)選地,步驟3)中,磷酸鹽緩沖溶液中氯離子濃度為140mm。
步驟3)中,檢測電位范圍為-0.2~0.8v,掃描速度為100mv/s。
本發(fā)明方法中,若無特別指出,步驟1)、2)中的溶液,溶劑均為超純水;步驟3)中的溶液,溶劑均為ph2~12的pbs緩沖液。
基于三聚氰胺納米銀復(fù)合材料修飾電極速測硫化物的方法,優(yōu)選用于水溶液和血液中硫化物的速測。
本發(fā)明基于三聚氰胺納米銀復(fù)合材料修飾電極速測硫化物的方法,并應(yīng)用于硫化物的速測,其基本原理:
納米材料具有不同于其他材料的特殊性能,被廣泛應(yīng)用于分析領(lǐng)域。不同種類的納米材料,如:金屬、金屬氧化物、半導(dǎo)體納米材料以及碳納米材料已經(jīng)被用于電化學(xué)傳感及生物傳感的制備。金屬納米材料能較好的克服電化學(xué)傳感中修飾電極的一些問題,如:靈敏度低、重現(xiàn)性差、電子轉(zhuǎn)移慢等。銀在所有的金屬中展現(xiàn)出較高的電導(dǎo)率,因此,對比其他的金屬納米材料,銀納米材料能較好的促進(jìn)電子轉(zhuǎn)移,提高效率。
三聚氰胺(melamine),其分子中存在三個自由氨基同時在芳香環(huán)上還另外含有三個帶有孤對電子的氮原子?;诜枷惆肪酆衔锷系淖杂砂被鶎︺y離子的高效氧化還原作用以及絡(luò)合作用選取價廉易得的三聚氰胺化合物作為基本原料合成三聚氰胺納米銀復(fù)合材料。
將三聚氰胺納米銀復(fù)合材料修飾于電極表面,進(jìn)而利用三聚氰胺納米銀復(fù)合材料對硫化物的特異識別反應(yīng)引起的電信號線性變化,建立一種直接、快速的定量檢測硫化物的方法,即:通過三聚氰胺與硝酸銀反應(yīng)制備具有高導(dǎo)電性的三聚氰胺納米銀復(fù)合材料,進(jìn)而利用全氟磺酸溶液(nafion)的成膜特性,將該納米復(fù)合材料固定于玻碳電極表面,在含較高濃度氯離子的磷酸鹽緩沖溶液(pbs)中,利用復(fù)合材料中納米銀與氯離子作用生成氯化銀,電極獲得尖銳的ag/agcl固相電信號響應(yīng)峰,借助加入硫化物后氯化銀被置換成硫化銀,引起其相應(yīng)的電信號峰值的大幅度降低,從而實(shí)現(xiàn)對廢水和血液中硫化物(s2-、半胱氨酸、sx2-、s2o32-)的快速測定?;诖耍景l(fā)明提出了一種三聚氰胺納米銀復(fù)合材料修飾電極速測硫化物的方法,并應(yīng)用于快速準(zhǔn)確的檢測水溶液和血液中硫化物(s2o32-、半胱氨酸、sx2-、s2-)。
本發(fā)明基于三聚氰胺納米銀復(fù)合材料修飾電極快速檢測硫化物的方法,與現(xiàn)有大型經(jīng)典儀器分析技術(shù)相比,其有益效果在于:
(1)本發(fā)明快速檢測方法通過在玻碳電極上修飾具有高導(dǎo)電性的三聚氰胺納米銀復(fù)合材料,然后通過該復(fù)合材料中納米銀與氯離子作用生成氯化銀,電極獲得尖銳的ag/agcl固相電信號響應(yīng)峰,借助加入硫化物后氯化銀被置換成硫化銀,引起其相應(yīng)的電信號峰值的大幅度降低,從而實(shí)現(xiàn)對硫化物的定量分析,操作簡單,不涉及復(fù)雜的操作和大型儀器的使用,且通過引入固相agcl信號,增強(qiáng)了選擇性和靈敏度;
(2)本發(fā)明中用于檢測硫化物的三聚氰胺納米銀復(fù)合材料具有合成方法簡單、原料廉價、易得、比表面積大等優(yōu)點(diǎn);
(3)本發(fā)明采用的三電極體系具有廉價、便攜的特點(diǎn),既是檢測器,又是功能識別分子的固定化載體;其定量方式直觀、快捷,通過掃描得出的電信號峰的高度變化來直接定量待測液中硫化物濃度,進(jìn)而通過對比電信號峰的差值得出定量結(jié)果;其檢測結(jié)果與其它大型儀器的經(jīng)典檢測方法的定量結(jié)果相一致;
(4)本發(fā)明操作簡單、檢測時間短、靈敏度高,且具有較高的選擇性,并適于對血液等復(fù)雜樣品中硫化物(s2-、半胱氨酸、sx2-、s2o32--)含量的快速、靈敏、微量化以及可現(xiàn)場應(yīng)用的速測。
附圖說明
圖1為本發(fā)明基于三聚氰胺納米銀復(fù)合材料修飾電極快速檢測硫化物的方法的原理和過程示意圖,(其中a為原理圖,b為過程圖);
圖2為不同材料的掃描電鏡(sem)表征圖:(a)ag-ma(1:1)納米棒、(b)ag-ma(1:2)納米線(nws)、(c)ag-manws-cl-、(d)ag-manws-cl--s2-;
圖3為血液樣品中硫離子濃度-峰電流差值標(biāo)準(zhǔn)曲線;
圖4為血液樣品中多硫化物濃度-峰電流差值標(biāo)準(zhǔn)曲線;
圖5為血液樣品中半胱氨酸濃度-峰電流差值標(biāo)準(zhǔn)曲線;
圖6為廢水樣品中硫代硫酸根濃度-峰電流差值標(biāo)準(zhǔn)曲線。
圖7為修飾電極制備的伏安圖(a為不同修飾電極在磷酸鹽緩沖溶液中的循環(huán)伏安圖,b為硫化物存在時不同修飾電極在磷酸鹽緩沖溶液中的線性伏安圖);
圖8為ma-agnps修飾電極在不同濃度氯離子含量的磷酸鹽緩沖溶液中的響應(yīng)考察(a為電位變化的線性掃描圖,b為電流變化趨勢);
圖9為三聚氰胺納米銀復(fù)合材料對不同干擾物質(zhì)響應(yīng)的峰電流差值的考察(a為陰離子,b為陽離子,c為氨基酸,d為硫化物)。
具體實(shí)施方式
通過結(jié)合具體實(shí)施例描述本發(fā)明,在不脫離本發(fā)明上述技術(shù)思想的情況下,根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識和慣用手段做出的各種替換或變更,均包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
實(shí)施例1:血液中硫離子含量的速測
1)制備三聚氰胺納米銀復(fù)合材料
準(zhǔn)確稱取0.0504g三聚氰胺于10ml超純水中,70℃下加熱溶解,得到濃度為40mm的三聚氰胺水溶液,冷卻至室溫后,攪拌下加入10ml20mm的硝酸銀水溶液,混勻,靜置1h,離心,超純水和乙醇各洗滌3次,40℃下烘干。
2)修飾電極
取制得的三聚氰胺納米銀復(fù)合材料5mg分散到1ml超純水中,并加入20μl5%的全氟磺酸溶液(市售含量為5%),混勻,用移液槍移取2.5μl,將其修飾到電極表面,自然晾干,得三聚氰胺納米銀復(fù)合材料修飾電極。
3)溶液配制
配制濃度梯度含待測硫離子的標(biāo)準(zhǔn)溶液:待測硫離子標(biāo)準(zhǔn)品溶液加入到pbs緩沖溶液中,逐級稀釋為硫離子的濃度范圍為0.5~512μm的標(biāo)準(zhǔn)溶液;
配制濃度梯度含硫離子的待測樣品溶液:參考現(xiàn)有方法:取人血漿樣品(5毫升),加入edta后在離心管中3000rpm離心15分鐘。收集上清液(血漿)并用作進(jìn)一步研究。收集的上清液(血漿)取500微升加入稀鹽酸后,以三苯基膦為催化劑,加入乙腈,存在于樣品中的蛋白質(zhì)產(chǎn)生沉淀,用離心機(jī)(6000rpm)離心20min后除去蛋白質(zhì)沉淀,收集上清液。用體積比1:1的水/乙腈溶液稀釋至2ml后加入到pbs緩沖溶液中,逐級稀釋為0.5~512μm的濃度梯度含硫離子的待測樣品溶液溶液。
4)測定待測樣品中硫化物含量
?。?biāo)準(zhǔn)曲線
用處理過的血漿樣品配制濃度梯度含待測硫離子的標(biāo)準(zhǔn)溶液:待測硫離子標(biāo)準(zhǔn)品溶液加入到pbs緩沖溶液中,逐級稀釋為硫離子的濃度范圍為0.5~512.0μm的標(biāo)準(zhǔn)溶液;將步驟1)中制得的三聚氰胺納米銀復(fù)合材料修飾電極通過三電極體系在10mlph為6,氯離子濃度為140mm的磷酸鹽緩沖溶液(pbs)中進(jìn)行線性掃描,檢測電位范圍為-0.2~0.4v,掃描速度為100mv/s。獲得尖銳的ag/agcl固相電信號響應(yīng)峰,然后分別加入10μl濃度梯度含待測硫離子的標(biāo)準(zhǔn)溶液中,引起其相應(yīng)的電信號峰值降低,通過對比兩組電信號峰的差值,得到硫離子濃度-峰電流差值的標(biāo)準(zhǔn)曲線及其定量方程式y(tǒng)=1.555+2.811x,如圖3所示。
ⅱ)待測樣品中硫離子含量的測定
配制含未知濃度硫離子的待測樣品溶液,將三聚氰胺納米銀復(fù)合材料修飾電極通過三電極體系在10mlph為6,氯離子濃度為140mm的磷酸鹽緩沖溶液(pbs)中進(jìn)行線性掃描,檢測電位范圍為-0.2~0.4v,掃描速度為100mv/s。獲得尖銳的ag/agcl固相電信號響應(yīng)峰,然后加入未知濃度含硫離子的待測樣品溶液,通過對比兩組峰電流的值,得到其差值,根據(jù)硫離子濃度-峰電流差值的標(biāo)準(zhǔn)曲線,將高度差值帶入方程式y(tǒng)=1.555+2.811x中,計(jì)算得到的㏒[s2-]濃度,然后將其換算成濃度數(shù)值。將結(jié)果與色譜法的檢測結(jié)果進(jìn)行對比,發(fā)現(xiàn)并無明顯差異,證明該方法具有較好的準(zhǔn)確性,結(jié)果詳見表1。
表1本方法與色譜法對s2-檢測結(jié)果的比較
實(shí)施例2:血液中多硫化物含量的速測
步驟1)、2)、3)同實(shí)施例1;
4)測定待測樣品中硫化物含性。
?。┒嗔蚧锏乃贉y標(biāo)準(zhǔn)曲線
用處理過的血漿樣品配制濃度梯度含待測多硫化物的標(biāo)準(zhǔn)溶液:待測硫離子標(biāo)準(zhǔn)品溶液加入到pbs緩沖溶液中,逐級稀釋為多硫化物的濃度范圍為1.0~576.0μm的標(biāo)準(zhǔn)溶液;將三聚氰胺納米銀復(fù)合材料修飾電極通過三電極體系在10mlph為6,氯離子濃度為140mm的磷酸鹽緩沖溶液(pbs)中進(jìn)行線性掃描,,檢測電位范圍為-0.2~0.4v,掃描速度為100mv/s。獲得尖銳的ag/agcl固相電信號響應(yīng)峰,然后分別加入10μl濃度梯度的多硫化物標(biāo)準(zhǔn)溶液,引起其相應(yīng)的電信號峰值降低,通過對比兩組電信號峰的差值,得到多硫化物濃度-峰電流差值的標(biāo)準(zhǔn)曲線及其定量方程式y(tǒng)=-0.4763+3.374x,如圖4所示。
ⅱ)待測樣品中多硫化物含量的測定
配制含未知濃度多硫化物的待測樣品溶液,將步驟1)中制得的三聚氰胺納米銀復(fù)合材料修飾電極通過三電極體系在10mlph為6,氯離子濃度為140mm的磷酸鹽緩沖溶液(pbs)中進(jìn)行線性掃描,檢測電位范圍為-0.2~0.4v,掃描速度為100mv/s。獲得尖銳的ag/agcl固相電信號響應(yīng)峰,然后加入未知濃度含多硫化物的待測樣品溶液,通過對比兩組峰電流的值,得到其差值,根據(jù)多硫化物濃度-峰電流差值的標(biāo)準(zhǔn)曲線,將高度差值帶入方程式y(tǒng)=-0.4763+3.374x中,計(jì)算得到的㏒[sx2-]濃度,然后將其換算成濃度數(shù)值。將結(jié)果與色譜法的檢測結(jié)果進(jìn)行對比,發(fā)現(xiàn)并無明顯差異,證明該方法具有較好的準(zhǔn)確性,結(jié)果詳見表2。
表2本方法與色譜法對sx2-檢測結(jié)果的比較
實(shí)施例3:血液中半胱氨酸含量的速測
步驟1)、2)、3)同實(shí)施例1;
4)測定待測樣品中硫化物含量
?。┌腚装彼岬乃贉y標(biāo)準(zhǔn)曲線
用處理過的血漿樣品配制濃度梯度含待測半胱氨酸的標(biāo)準(zhǔn)溶液:待測硫離子標(biāo)準(zhǔn)品溶液加入到pbs緩沖溶液中,逐級稀釋為半胱氨酸的濃度范圍為0.5~400.0μm的標(biāo)準(zhǔn)溶液;將三聚氰胺納米銀復(fù)合材料修飾電極通過三電極體系在10mlph為6,氯離子濃度為140mm的磷酸鹽緩沖溶液(pbs)中進(jìn)行線性掃描,,檢測電位范圍為-0.2~0.4v,掃描速度為100mv/s。獲得尖銳的ag/agcl固相電信號響應(yīng)峰,然后分別加入10μl濃度梯度的半胱氨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液,引起其相應(yīng)的電信號峰值降低,通過對比兩組電信號峰的差值,得到半胱氨酸濃度-峰電流差值的標(biāo)準(zhǔn)曲線及其定量方程式y(tǒng)=0.9121+3.314x,如圖5所示。
ⅱ)待測樣品中半胱氨酸含量的測定
配制含未知濃度半胱氨酸的待測樣品溶液,將步驟1)中制得的三聚氰胺納米銀復(fù)合材料修飾電極通過三電極體系在10mlph為6,氯離子濃度為140mm的磷酸鹽緩沖溶液(pbs)中進(jìn)行線性掃描,檢測電位范圍為-0.2~0.4v,掃描速度為100mv/s。獲得尖銳的ag/agcl固相電信號響應(yīng)峰,然后加入未知濃度含半胱氨酸的待測樣品溶液,通過對比兩組峰電流的值,得到其差值,根據(jù)半胱氨酸濃度-峰電流差值的標(biāo)準(zhǔn)曲線,將高度差值帶入方程式y(tǒng)=0.9121+3.314x中,計(jì)算得到的㏒[cys]濃度,然后將其換算成濃度數(shù)值。將結(jié)果與色譜法的檢測結(jié)果進(jìn)行對比,發(fā)現(xiàn)并無明顯差異,證明該方法具有較好的準(zhǔn)確性,結(jié)果詳見表3。
表3本方法與色譜法對半胱氨酸檢測結(jié)果的比較
實(shí)施例4:廢水中硫代硫酸根含量的速測
步驟1)、2)、3)同實(shí)施例1;
4)測定待測樣品中硫化物含量
ⅰ)硫代硫酸根的速測標(biāo)準(zhǔn)曲線
用從當(dāng)?shù)厝〉玫膹U水樣品配制濃度梯度含待測硫代硫酸根的標(biāo)準(zhǔn)溶液:待測硫離子標(biāo)準(zhǔn)品溶液加入到pbs緩沖溶液中,逐級稀釋為硫代硫酸根的濃度范圍為0.5~384.0μm的標(biāo)準(zhǔn)溶液;將三聚氰胺納米銀復(fù)合材料修飾電極通過三電極體系在10mlph為6,氯離子濃度為140mm的磷酸鹽緩沖溶液(pbs)中進(jìn)行線性掃描,檢測電位范圍為-0.2~0.4v,掃描速度為100mv/s。獲得尖銳的ag/agcl固相電信號響應(yīng)峰,然后分別加入10μl濃度梯度的硫代硫酸根標(biāo)準(zhǔn)溶液,引起其相應(yīng)的電信號峰值降低,通過對比兩組電信號峰的差值,得到硫代硫酸根濃度-峰電流差值的標(biāo)準(zhǔn)曲線及其定量方程式y(tǒng)=1.384+3.394x,如圖6所示。
ⅱ)待測樣品中硫代硫酸根含量的測定
配制含未知濃度硫代硫酸根的待測樣品溶液,將步驟1)中制得的三聚氰胺納米銀復(fù)合材料修飾電極通過三電極體系在10mlph為6,氯離子濃度為140mm的磷酸鹽緩沖溶液(pbs)中進(jìn)行線性掃描,檢測電位范圍為-0.2~0.4v,掃描速度為100mv/s。獲得尖銳的ag/agcl固相電信號響應(yīng)峰,然后加入未知濃度含硫離子的待測樣品溶液,通過對比兩組峰電流的值,得到其差值,根據(jù)硫代硫酸根濃度-峰電流差值的標(biāo)準(zhǔn)曲線,將高度差值帶入方程式y(tǒng)=1.384+3.394x中,計(jì)算得到的㏒[s2o32-]濃度,然后將其換算成濃度數(shù)值。將結(jié)果與色譜法的檢測結(jié)果進(jìn)行對比,發(fā)現(xiàn)并無明顯差異,證明該方法具有較好的準(zhǔn)確性,結(jié)果詳見表4。
表4本方法與色譜法對s2o32-檢測結(jié)果的比較
一、基于三聚氰胺納米銀復(fù)合材料修飾電極速測硫化物的方法的響應(yīng)性能比較。
采用本發(fā)明中三聚氰胺納米銀復(fù)合材料作為功能識別材料,在不含氯離子的磷酸鹽緩沖溶液中該材料單獨(dú)作為探針與硫離子作用時,并無明顯的峰電流降低現(xiàn)象;但在含較高濃度氯離子的磷酸鹽緩沖溶液(pbs)中時,復(fù)合材料中納米銀與氯離子作用生成氯化銀,電極獲得尖銳的ag/agcl固相電信號響應(yīng)峰,加入硫化物后氯化銀被置換成硫化銀,引起其相應(yīng)的電信號峰值的大幅度降低,從而實(shí)現(xiàn)對硫化物的特異性響應(yīng),詳見圖7。此外,氯離子濃度不同對agcl的峰電流的大小和電位的高低均有影響,隨著氯離子濃度的增大,峰電位逐漸接近于0,峰電流逐漸增大,當(dāng)氯離子濃度達(dá)到140mm時,峰電位和峰電流趨于穩(wěn)定,詳見圖8。
二、基于三聚氰胺納米銀復(fù)合材料修飾電極速測硫化物的方法的檢測選擇性
將表面修飾了三聚氰胺納米銀復(fù)合材料的玻碳電極在pbs緩沖溶液中進(jìn)行線性掃描,獲得尖銳的ag/agcl固相電信號響應(yīng)峰,然后分別加入可能存在的不同的干擾物質(zhì)進(jìn)行檢測,干擾物質(zhì)包括f-、cl-、br-、po43-、co32-、so32-、so42-、、k+、ca2+、na+、mg2+、nh4+、zn2+、fe3+、cu2+、cr2+、ba2+、pb2+、纈氨酸、蘇氨酸、賴氨酸、亮氨酸、色氨酸和苯丙氨酸。結(jié)果表明,三聚氰胺納米銀復(fù)合材料修飾電極對s2-、半胱氨酸、sx2-、s2o32--等硫化物有不同程度的響應(yīng),對其它離子和氨基酸的響應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于這些硫化物。因此,三聚氰胺納米銀復(fù)合材料修飾電極對硫化物具有較高的特異性響應(yīng),其它常見離子和氨基酸干擾較小,詳見圖9。