锰氧化物的非酶过氧化氢传感器的构筑及分析应用

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锰基金属氧化物具有物理化学性质稳定,晶型和形貌多样性等特点,广泛应用于催化、分子吸附、离子交换、超级电容器、传感等领域。过氧化氢(H2O2)具有的氧化还原性能使其在制药、环境分析、纺织、造纸、食品工业和化学工业等领域广泛用作抗菌剂、漂白剂、氧化剂和还原剂。因此,构建一种过氧化氢的非酶电化学传感器在分析中有着重大意义。本文的研究工作主要有以下几点:(1)通过简单的超声剥离自上而下的制备二氧化锰(MnO2)米颗粒,采用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、X-射线光电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外吸收光谱(FT-IR)对材料进行了表征。将得到的MnO2纳米材料用于构建电化学传感器(MnO2/GCE),该传感器对H2O2表现出良好的分析性能,具有宽至5个数量级的线性范围以及低至0.033μM的检测限(S/N=3)。此外,传感器在实际样品检测中取得了满意的结果。(2)首先由1,3,5-苯三甲酸(H3BTC)与Mn2+配位反应合成的Mn-BTC前驱体,再通过碳化制备了MOFs衍生的锰氧化物(MnOx)微球,用SEM、TEM、XRD和FT-IR对其形貌和结构进行了表征。循环伏安法(CVs)的结果表明该材料具有良好的电导率和催化性能。进一步,我们通过计时电流法(i-t)研究了MnOx/GCE构建的电化学传感器对H2O2的分析行为,该传感器具有宽的线性检测范围(6.96×10-4-742μM)和低的检测限(2.32×10-4μM,S/N=3)。所构筑的传感器具有良好的重现性、稳定性和抗干扰能力。此外,将其应用于人体血清和牛奶样品中H2O2的测定,获得良好的回收率,表明其在H2O2分析中具有应用前景。
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