CN104458859A - La0.88Sr0.12MnO3纳米纤维修饰的碳糊电极及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种La0.88Sr0.12MnO3纳米纤维修饰的碳糊电极及其制备方法和应用。本发明主要利用La0.88Sr0.12MnO3电纺材料对果糖的电化学催化氧化作用，通过时间—电流曲线法对果糖进行灵敏的定量分析测定。本发明是由碳糊修饰电极、铂电极和饱和甘汞参比电极所组成的三电极体系。实验结果表明，在0.10 mol/L NaOH 支持电解质中，该修饰电极对果糖具有明显的催化氧化作用，在最优条件下，采用电流-时间曲线法测定，果糖浓度在5.0×10-8～1.0×10-4mol/L范围内与其响应电流呈良好的线性关系，检出限达到2.2×10-8mol/L。该法用于注射液中果糖含量的测定，结果令人满意。
Description
技术领域
本发明涉及一种La0.88Sr0.12MnO3纳米纤维修饰的碳糊电极及其制备方法和应用。
背景技术
果糖，是一种常见的单糖，它是食品饮料工业的通用性甜味剂，对它的检测是和我们的生活息息相关的。尽管果糖的摄入对糖尿病人影响很小，但是由于其代谢吸收快，和葡萄糖一样能转化合成甘油三酯，过分摄入也会导致肥胖，高血脂，所以对果糖的检测也是非常重要的。
钙钛矿复合氧化物ABO3，具有独特的物理性质和化学性质，它在电池，固体电解质，传感器等很多领域都有广泛的应用。标准钙钛矿中A或B位被其它金属离子取代或部分取代后，会形成阴离子缺陷或不同价态的B位离子，是一类性能优异、用途广泛的新型功能材料。而且，静电纺丝法合成的纳米纤维结构的掺杂钙钛矿材料，更是具有了纳米纤维和掺杂钙钛矿材料的共同优点，同时也将会有更加重要的应用。
目前，对果糖进行检测的方法有毛细管电泳、高效液相色谱质谱联用法、荧光测定法、气相色谱法等，这些方法存在实验过程复杂、溶剂毒性大、耗时等问题。电化学修饰电极法由于其快速、准确、灵敏、便于携带等优点，被广泛应用于糖类的检测中。并且静电纺丝La0.88Sr0.12MnO3纳米纤维修饰碳糊电极对果糖的检测还未见报道。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种La0.88Sr0.12MnO3纳米纤维修饰的碳糊电极。
本发明的目的之二在于提供该碳糊电极的制备方法及其作为电化学传感器在检测果糖过程中的使用方法。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种La0.88Sr0.12MnO3纳米纤维修饰的碳糊电极，其特征在于该碳糊电极是La0.88Sr0.12MnO3纳米纤维修饰在碳糊电极表面。
一种制备上述的La0.88Sr0.12MnO3纳米纤维修饰的碳糊电极的制备方法，其特征在于该方法的具体步骤为：将La0.88Sr0.12MnO3纳米纤维分散二次蒸馏水中，得到修饰剂，其中La0.88Sr0.12MnO3纳米纤维与二次蒸馏水的质量体积比为：2-8 mg mL–1，超声分散均匀后，将该修饰剂滴涂在干净的碳糊电极表面上，干燥，即得到La0.88Sr0.12MnO3纳米纤维修饰的碳糊电极。
上述的碳糊电极的制备方法为：将石墨和石蜡油以质量比3:1的比例在研钵中进行混合，搅拌至均匀，然后将混合物装入直径为3 mm的玻璃管，在玻璃管的另一端插入铜丝至与混合物接触。将碳糊电极的石墨端在表面光滑的纸上磨平，即得到碳糊电极。
上述的La0.88Sr0.12MnO3纳米纤维的制备方法为：
a. 将La盐、Sr盐和Mn盐按La：Sr：Mn=0.88：0.12：1的摩尔比混合形成金属盐；
b. 将步骤a所得金属盐和PVP（聚乙烯吡咯烷酮）按1 ：1 - 1 ：2的质量比混合后缓慢加入到DMF（二甲基甲酰胺）中，室温下搅拌20-24 h, 得到具有黏性的胶体溶液前驱物，其固含量为：20-25％；
c. 将步骤b所得的前驱物进行静电纺丝，应用电压为10-15 kV，针头到接收器的距离为10-15 cm；纺丝完成后，将聚合物纤维放入干燥箱70-80 ℃恒温干燥12-20 h；将干燥好的纤维在700-800 ℃的空气气氛中煅烧2-3 h，升温速度为2-3 ℃ min–1，得到了La0.88Sr0.12MnO3纳米纤维。
一种果糖的电化学测定方法，采用上述的La0.88Sr0.12MnO3纳米纤维修饰的碳糊电极，其特征在于该测定方法的具体步骤为：将所述的La0.88Sr0.12MnO3纳米纤维修饰碳糊电极作为工作电极、饱和甘汞电极作为参比电极、铂丝电极作为辅助电极，组成三电极系统；测定时，将三电极系统置于10 mL的0.15 mol L–1 NaOH溶液中，设置初始电压为0.65 V，记录下电流—时间曲线，当背景电流达到稳态后，用微量进样器向NaOH溶液中加果糖标准溶液；在不同果糖浓度下测得传感器对它们的电流响应值，在浓度为0.05 μM到100.0 μM范围内，得到电流与果糖浓度的线性关系曲线，其线性相关系数R = 0.999，利用该标准曲线法对果糖实际样品进行分析检测。
本发明的优点和特点如下所述：本发明利用了La0.88Sr0.12MnO3中的Mn3+和Mn4+对果糖的催化氧化作用，使得果糖在电极上的电流响应显著增大，大大提高了分析检测对果糖浓度的灵敏度，将该修饰电极用于果糖注射液中果糖含量的测定，结果令人满意。
本发明中的修饰电极是一种新型的电化学传感器，用于实际样品测定，具有快速、灵敏、准确等特点。本发明的测试方法具有良好的重现性和稳定性。本发明中的修饰碳糊电极的制备方法具有成本低、简单快速、易操作等优点。
附图说明
图1为本发明中不含有2.0 mM果糖和含有2.0 mM果糖溶液的NaOH电解质溶液（0.10 mol L–1）在裸电极（a, c）、电纺La0.88Sr0.12MnO3纳米纤维修饰碳糊电极（b, d）上的循环伏安图。
图2为最佳条件下，加入不同浓度的果糖标准溶液的电流-时间曲线图，插图为低浓度部分的放大图。
图3为最佳条件下，果糖的浓度-电流标准工作曲线图。
具体实施方式
现将本发明的具体实施例叙述于后。
实施例1
本实施例中的修饰电极的制备方法和步骤如下：
（1）. 碳糊电极的制备方法：将石墨和石蜡油以质量比3:1的比例在研钵中进行混合，搅拌至均匀，然后将混合物装入直径为3 mm的玻璃管。在玻璃管的另一端插入铜丝至与混合物接触。将碳糊电极的石墨端在表面光滑的纸上磨平，待用；
（2）. 电纺La0.88Sr0.12MnO3纳米纤维的制备： 将0.5272 g 金属盐（摩尔比La: Sr: Mn=0.88: 0.12:1）和0.5272 g PVP缓慢加入到5 mL DMF中，室温下搅拌20-24 h, 得到具有黏性的胶体溶液前驱物。将前驱物吸入注射器中，金属针头连接高压进行静电纺丝，应用电压为15 kV，针头到接收器的距离为15 cm。纺丝完成后，将聚合物纤维放入干燥箱70 ℃恒温干燥12 h，最后将干燥好的纤维放入管式炉中，在800 ℃的空气气氛中煅烧3 h，升温速度为2 ℃ min–1，得到了La0.88Sr0.12MnO3纳米纤维。
（3）电纺La0.88Sr0.12MnO3纳米纤维修饰碳糊电极的制备： 将一定质量的La0.88Sr0.12MnO3纳米纤维分散在1 mL 二次蒸馏水中，超声分散均匀；然后取10 μL 修饰剂滴涂在干净的碳糊电极表面上，在红外灯下干燥，待用。
电纺La0.88Sr0.12MnO3纳米纤维修饰碳糊电极的用途及其使用方法：
（1）该修饰电极的用途是直接用于对果糖电化学测定；
（2）该修饰电极的使用方法及测定如下：所述的静电纺丝La0.88Sr0.12MnO3纳米纤维修饰碳糊电极作为工作电极、饱和甘汞电极作为参比电极、铂丝电极作为辅助电极，组成三电极系统；测定果糖时，将三电极系统置于10 mL 的0.15 mol L–1 NaOH溶液中，最佳修饰剂浓度为8 mg mL–1，设置初始电压为0.65 V，记录下电流—时间曲线，当背景电流达到稳态后，用微量进样器向NaOH溶液中加入果糖标准溶液；在不同果糖浓度下测得传感器对它们的电流响应值，在浓度为0.05 μM到100.0 μM范围内，得到电流与果糖浓度的线性关系曲线，其线性相关系数R = 0.999。可以利用标准曲线法对果糖实际样品进行分析检测。
作为电化学传感器的修饰电极的催化作用表征
在不含有2.0 mM果糖和含有2.0 mM果糖溶液的NaOH电解质溶液（0.10 mol L–1）在裸电极（a, c）、电纺La0.88Sr0.12MnO3纳米纤维修饰碳糊电极（b, d）上的循环伏安图如图1所示。从图中可以看出，裸电极无法对果糖进行检测分析，而La0.88Sr0.12MnO3纳米纤维修饰电极在果糖加入后，在原来基础上氧化峰电流明显增强，说明修饰电极对检测物质有明显的催化氧化作用。
电化学检测果糖
在最佳测试条件下，La0.88Sr0.12MnO3纳米纤维修饰碳糊电极对加入不同浓度的果糖标准溶液的浓度–电流响应如图2所示。随着果糖的浓度增大，响应电流也逐渐增大。由图3可见，在浓度为0.05 μM到100.0 μM范围内，得到电流与果糖浓度的线性关系曲线，线性方程为I (μA) = 0.0335 + 0.1106c (μM)，其线性相关系数R = 0.999，检出限可以达到22.3 nM。
本发明方法制备的修饰电极，重现性和稳定性良好。10次重复测定，肾上腺素的标准偏差为3.68%。电极不用时在4℃存放半个月后，电流响应保持为初始电流的94.8%。本发明方法制备的电极不受抗坏血酸、咖啡因、苯丙氨酸、柠檬酸、柠檬酸钠、磷酸、氯化钠和硫酸钠等物质的干扰，专一性好。
利用标准加入法对市售的果糖注射液进行检测，采用平行测定3次取平均值的方法，测定结果的相对标准偏差均能够控制在±5.0%以内。
Claims (5)
1.一种La0.88Sr0.12MnO3纳米纤维修饰的碳糊电极，其特征在于该碳糊电极是La0.88Sr0.12MnO3纳米纤维修饰在碳糊电极表面。
2.一种制备根据权利要求1所属的La0.88Sr0.12MnO3纳米纤维修饰的碳糊电极的制备方法，其特征在于该方法的具体步骤为：将La0.88Sr0.12MnO3纳米纤维分散二次蒸馏水中，得到修饰剂，其中La0.88Sr0.12MnO3纳米纤维与二次蒸馏水的质量体积比为：2-8 mg mL–1，超声分散均匀后，将该修饰剂滴涂在干净的碳糊电极表面上，干燥，即得到La0.88Sr0.12MnO3纳米纤维修饰的碳糊电极。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述的碳糊电极的制备方法为：将石墨和石蜡油以质量比3:1的比例在研钵中进行混合，搅拌至均匀，然后将混合物装入直径为3 mm的玻璃管，在玻璃管的另一端插入铜丝至与混合物接触，
将碳糊电极的石墨端在表面光滑的纸上磨平，即得到碳糊电极。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述的La0.88Sr0.12MnO3纳米纤维的制备方法为：
a. 将La盐、Sr盐和Mn盐按La：Sr：Mn=0.88：0.12：1的摩尔比混合形成金属盐；
b. 将步骤a所得金属盐和聚乙烯吡咯烷酮PVP按1 ：1 - 1 ：2的质量比混合后缓慢加入到二甲基甲酰胺DMF中，室温下搅拌20-24 h, 得到具有黏性的胶体溶液前驱物，其固含量为：20-25％；
c. 将步骤b所得的前驱物进行静电纺丝，应用电压为10-15 kV，针头到接收器的距离为10-15 cm；纺丝完成后，将聚合物纤维放入干燥箱70-80 ℃恒温干燥12-20 h；将干燥好的纤维在700-800 ℃的空气气氛中煅烧2-3 h，升温速度为2-3 ℃ min–1，得到了La0.88Sr0.12MnO3纳米纤维。
5.一种果糖的电化学测定方法，采用根据权利要求1所述的La0.88Sr0.12MnO3纳米纤维修饰的碳糊电极，其特征在于该测定方法的具体步骤为：将所述的La0.88Sr0.12MnO3纳米纤维修饰碳糊电极作为工作电极、饱和甘汞电极作为参比电极、铂丝电极作为辅助电极，组成三电极系统；测定时，将三电极系统置于10 mL的0.15 mol L–1 NaOH溶液中，设置初始电压为0.65 V，记录下电流—时间曲线，当背景电流达到稳态后，用微量进样器向NaOH溶液中加果糖标准溶液；在不同果糖浓度下测得传感器对它们的电流响应值，在浓度为0.05 μM到100.0 μM范围内，得到电流与果糖浓度的线性关系曲线，其线性相关系数R = 0.999，利用该标准曲线法对果糖实际样品进行分析检测。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107367536A (zh) * | 2017-08-31 | 2017-11-21 | 常州市丰瑞电子有限公司 | 一种稳定型碳糊电极的制备方法 |
| CN107860808A (zh) * | 2017-11-08 | 2018-03-30 | 吉林大学 | 以SrMnO3为敏感电极的CeO2基丙酮传感器、制备方法及其应用 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000150288A (ja) * | 1998-11-10 | 2000-05-30 | Hokuriku Electric Ind Co Ltd | コンデンサ及びその製造方法 |
| CN1672284A (zh) * | 2002-08-01 | 2005-09-21 | 圣安德鲁斯大学董事会 | 钙钛矿基的燃料电池电极以及薄膜 |
| CN102095779A (zh) * | 2010-11-28 | 2011-06-15 | 上海大学 | 用钛酸镍镧修饰碳糊电极测定葡萄糖溶液浓度的方法 |
| CN103149256A (zh) * | 2013-02-27 | 2013-06-12 | 上海大学 | 由SrNiFeO3修饰玻碳电极的电化学传感器及其对H2O2的测定方法 |
-
2014
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000150288A (ja) * | 1998-11-10 | 2000-05-30 | Hokuriku Electric Ind Co Ltd | コンデンサ及びその製造方法 |
| CN1672284A (zh) * | 2002-08-01 | 2005-09-21 | 圣安德鲁斯大学董事会 | 钙钛矿基的燃料电池电极以及薄膜 |
| CN102095779A (zh) * | 2010-11-28 | 2011-06-15 | 上海大学 | 用钛酸镍镧修饰碳糊电极测定葡萄糖溶液浓度的方法 |
| CN103149256A (zh) * | 2013-02-27 | 2013-06-12 | 上海大学 | 由SrNiFeO3修饰玻碳电极的电化学传感器及其对H2O2的测定方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| DUO XU 等: "A novel nonenzymatic fructose sensor based on electrospun LaMnO3 fibers", 《JOURNAL OF ELECTROANALYTICAL CHEMISTRY》 * |
| YIXIN LIU 等: "La0.67Sr0.33MnO3 nanofibers for in situ, real-time, and stable high temperature oxygen sensing", 《RSC ADVANCES》 * |
| YULONG WANG 等: "A novel sensitive nonenzymatic glucose sensor based on perovskite LaNi0.5Ti0.5O3-modified carbon paste electrode", 《SENSORS AND ACTUATORS B: CHEMICAL》 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107367536A (zh) * | 2017-08-31 | 2017-11-21 | 常州市丰瑞电子有限公司 | 一种稳定型碳糊电极的制备方法 |
| CN107367536B (zh) * | 2017-08-31 | 2019-10-29 | 东阳市天齐知识产权运营有限公司 | 一种稳定型碳糊电极的制备方法 |
| CN107860808A (zh) * | 2017-11-08 | 2018-03-30 | 吉林大学 | 以SrMnO3为敏感电极的CeO2基丙酮传感器、制备方法及其应用 |
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