Page 193 - 《精细化工》2020年第8期

第 8 期 汪洪武，等: 羧基化高纯单壁碳纳米管修饰电极对乙酰甲喹的高灵敏检测 ·1691·

速了电化学还原反应 [22-23] 。因此，利用 cSWCNTs/GE 线 b）的电阻小于 GE 的电阻（曲线 a），证实
对乙酰甲喹电化学还原的高效催化性能可实现对乙 cSWCNTs/GE 具有良好的导电性，其原因可能是
酰甲喹的高灵敏性检测。 cSWCNTs 表面存在羧基，更容易失去质子，加速了
[24-25]
电子的传递，从而降低了材料的电阻 。

图 1 1.0 mol/L 乙酰甲喹在不同电极的 DPV 曲线（插
图是裸电极的 DPV 放大图）
Fig. 1 DPV curves of 1.0 mol/L mequindox on different 图 3 GE（a）、cSWCNTs/GE（b）在 1.0 mol/L 乙酰甲
electrodes (The inset is enlarged DPV curve of bare 喹溶液中的阻抗谱图
gold electrode) Fig. 3 Electrochemical impedance spectra of GE (a) and
cSWCNTs/GE (b)
2.2 电化学表征
2.4 测试条件的优化
为探究 cSWCNTs/GE 反应性质，采用循环伏安
测试条件优化实验中，除了考察的变量，其他
法（CV）考察了不同扫描速率对 1.0 mol/L 乙酰甲
条件同 1.3 节。
喹还原峰电流的影响，结果如图 2 所示。随着扫描
2.4.1 cSWCNTs 涂覆量
速率的增大，乙酰甲喹的还原峰电流增大，峰电位
涂覆量直接影响电化学传感器的灵敏度和稳定
向负电位移动。用乙酰甲喹的峰电流 I (μA)对扫描
性。如图 4a 所示，随着 cSWCNTs 涂覆量增加，峰
速率 v (V/s)的算术平方根进行线性拟合，得到线性
1/2
2
方程为：I = 371v +52 (R = 0.9994)。由于峰电流 电流值先随之增加后下降。当涂覆量在 4 μL 时峰电
流值达到最大，故涂覆量选择 4 μL。
与扫描速率的算术平方根呈正比，说明乙酰甲喹在
[6]
cSWCNTs/GE 的电化学过程是扩散控制 。 2.4.2 支持电解质浓度
支持电解质溶液浓度显著影响峰电流。如图 4b
所示，随着 PBS 浓度增大，电流响应增大，当 PBS
的浓度为 0.2 mol/L 时，电流响应接近最大值（见图
4b），继续增大 PBS 浓度，电流响应增加不明显。
故支持电解质选择 0.2 mol/L PBS 溶液。
2.4.3 溶液 pH
电解质溶液 pH 显著影响峰电流。如图 4c 所示，
峰电流响应随着 PBS pH 增大先增大后减小，当 pH
为 7.0 时峰电流最大，继续增大 pH 峰电流反而变小。
故 PBS 电解液 pH 选择 7.0。

a~f 扫描速率依次为 0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30 V/s 2.4.4 富集电位的优化
图 2 不同扫速下 1.0 mol/L 乙酰甲喹在 cSWCNTs/GE 将修饰电极分别置于不同电位下富集 30 min
的循环伏安图（插图是峰电流与扫描速率平方根 后，用 DPV 进行检测，结果见图 4d。由图 4d 可知，
的线性拟合线） 在0.5 V 下峰电流达到最大值，故选择0.5 V 为富
Fig. 2 CV curves of 1.0 mol/L mequindox on cSWCNTs/GE
under different scan rates (the inset is dependency of 集电位。
peak current with respect to the square root of scan rate) 2.4.5 富集时间的优化
将修饰电极于0.5 V 富集不同时间，然后用
2.3 电化学阻抗谱（EIS） DPV 检测。如图 4e 所示，随着富集时间的延长峰
EIS 可比较电子传递速率，研究修饰电极表面 电流逐渐增大，在 30 min 时达到较大值，而后随富
的导电性。图 3 为不同电极在 1.0 mol/L 乙酰甲喹 集时间延长，峰电流变化不大。故富集时间选择
溶液中的阻抗谱。由图 3 可知，cSWCNTs/GE（曲 30 min。