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作者:畅通;张风琳;郭美洁;白乙艳;秦建芳;杨海英;
单位:运城学院应用化学系;
摘要:呋喃西林(NFZ)作为一种抗生素,在水产养殖中被用于预防微生物感染,然而,NFZ滥用会引发一系列环境和健康问题,因此建立一种快速、高灵敏的NFZ检测方法至关重要。本研究以负载铂纳米粒子(PtNPs)的沸石咪唑框架材料(ZIF-8)为前驱体,通过热解制备得到PtNPs功能化的氮掺杂多孔碳(NC),将其与多壁碳纳米管(WCNTs)复合修饰于玻碳电极(GCE)上,最终得到Pt@NC/WCNT/GCE电化学传感器。实验结果表明,此传感器的电化学活性面积为0.066 cm~2,异相电子转移速率常数(k_0)为2.03×10~(–3)cm/s,均高于其它对照材料制备的电极。与其它材料修饰的电极相比,NFZ在Pt@NC/WCNT/GCE电极上产生的不可逆还原峰峰电流最高;与Pt@ZIF-8/WCNT/GCE相比,经热解碳化处理后,NFZ的还原电流提升2.19倍,同时还原峰电位正移19 mV;与NC/WCNT/GCE相比,复合材料中的PtNPs可使NFZ的电流提升4.25倍。进一步优化传感器检测NFZ的实验条件,包括Pt@ZIF-8的碳化温度、Pt@NC与CNT的比例、修饰材料负载量和电解液pH值等。在优化条件下,此传感器对NFZ的线性检测范围为0.20~240μmol/L,检出限(LOD)为0.06μmol/L,灵敏度为9.995μA/((μmol/L)?cm~2)。此传感器具有良好的抗干扰能力、重现性和稳定性,水样中NFZ的加标回收率为94.6%~105.6%。本研究构建的电化学传感器为NFZ的检测提供了一种新途径。
关键词:沸石型咪唑框架材料;;铂纳米粒子;;电化学传感器;;呋喃西林
基金资助:山西省应用基础研究项目(Nos.202403021222301,202303021211188);; 运城市基础研究项目(No.YCKJ-2023049);; 运城学院应用研究项目(No.YY-202315)、运城学院化学学科建设项目资助~~