石墨烯-聚三聚氰胺修飾電極制備及對水果酸度測定

張曉靜， 吳 灣， 谷 慧， 龍?jiān)骑w， 陳 述*

(湖南科技大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，湖南湘潭 411201)

pH值是水質(zhì)監(jiān)測、人體健康、食品分析等檢測中一項(xiàng)非常重要的評價指標(biāo)[1]。目前常見的測定pH值的方法有pH指示劑法、pH試紙法或pH計(jì)法[2]。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，目前已經(jīng)發(fā)展了多種性能優(yōu)良的pH傳感器，包括光學(xué)傳感器[3 - 6]和電化學(xué)傳感器[7 - 10]。與玻璃pH電極相比，光學(xué)pH傳感器具有成本低、無電觸點(diǎn)等優(yōu)點(diǎn)，而電化學(xué)傳感器以其靈敏度高、響應(yīng)速度快、成本低、現(xiàn)場實(shí)時檢測等優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注。

導(dǎo)電聚合物具有良好的導(dǎo)電性能，可作為分子導(dǎo)線實(shí)現(xiàn)生物活性物質(zhì)與電極間直接傳遞電子[11]。聚三聚氰胺薄膜(pMel)是一種新型導(dǎo)電聚合物，它具備穩(wěn)定性好、含氮量高、富含氨基等優(yōu)點(diǎn)，是構(gòu)建生物傳感器的優(yōu)良媒介體[12,13]。如用聚三聚氰胺薄膜修飾的電極可用于鳥嘌呤(G)、腺嘌呤(A)和腎上腺素(EP)的檢測[14]。本研究以三聚氰胺(Mel)為單體，在酸性溶液中通過恒電位法在玻碳電極表面合成pMel薄膜。且進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，在玻碳電極表面修飾石墨烯材料后，再電聚合pMel薄膜層，得到GS/pMel復(fù)合薄膜修飾電極，與純pMel修飾電極相比，GS/pMel復(fù)合薄膜修飾電極的電化學(xué)性能顯著提高。將GS/pMel復(fù)合薄膜修飾電極在不同pH值的緩沖溶液進(jìn)行循環(huán)伏安掃描，pMel的氧化峰電位(Epa)與溶液的pH值在1.93～12.53范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.9969，響應(yīng)斜率為58 mV/pH。該修飾電極表現(xiàn)出良好的測量穩(wěn)定性，可用于測定果汁和水果活體的酸度。研究結(jié)果表明，GS/pMel復(fù)合薄膜修飾電極在測定果汁的酸度時響應(yīng)時間短，與pH計(jì)測定的結(jié)果基本一致，具有較高的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性?！?br>