的对羟基苯甲酸可被氧化成具有羟基的分子探针(·OH),以产生3,4-二羟基苯甲酸电化学活性(3,4- DHBA)。据这个原理,该电极通过如下制备吡咯电解作为单体和3,4-二羟基苯甲酸作为上的模板分子的分子印迹(3,4- DHBA-)聚合物膜的改性纳米TiO2改性玻碳电极。吡咯/二氧化钛/ GCE),的·OH的间接测量。传感器的特征在于通过扫描电子显微镜(SEM)和电化学方法,以及电聚合的数量的条件下,电解体系的pH值,洗脱时间和吸附时间分别优化。最佳条件下,标准的3,4-DHBA的峰值电流具有1.0×108〜1.0×10 -6摩尔/ L的浓度,检测限为4具有良好的线性关系, 2×109摩尔/ L(S / N = 3)。传感器被用于确定在大气中的OH浓度,结果是良好的:它是一种廉价,方便和新检测OH。子足迹;传感器;羟基自由基; 3,4-二羟基苯甲酸;聚吡咯引言羟基自由基(·OH)是一种非选择性的氧化剂,其适用性氧化正好位于F2,与电负性和高亲电性。欲,并广泛分布在大气,海水,机构和其他环境中。·OH也被认为是氧化剂在大气中最重要的,通过控制大气[1]的自动氧化的能力打在光氧化反应周期中的重要作用。正常的天气条件下,OH浓度可以反映空气污染,气候变化的程度,大气光化学反应的活性和形成速率PM2.5 [2]。此,有必要测量在大气·OH的浓度。过去的20年中,光谱电子自旋共振(ESR)[5],高效液相色谱法(HPLC)[6],荧光光谱法[7]等被用于检测OH,质谱化学电离(CIMS)[CIMS)[3]是现有技术中最敏感的场法,激光诱导的荧光(LIF)[4 ]是适合于检测气相·OH。而,大多数现有的技术不能满足操作简单,成本低,灵敏度高的现实要求,是很难轻易和方便地应用于OH的大气研究。此,迫切需要开发一种实用的,廉价的和,以检测OH的浓度敏感。 – 羟基苯甲酸(4-HBA)感测OH具有高效率和产生一个产物,3,4-二羟基苯甲酸(3,4-DHBA)[8,9]。4-HBA和3,4- DHBA的电化学性能是从水杨酸完全不同的[8] .Lorsqu’un对羟基苯甲酸被用作探针分子,电化学分离不需要分离OH。子印迹聚合物(MIP),其具有用于目标分子的特异性识别能力,广泛用于分离,富集和样品[10-12]的电化学检测。这项研究中,聚吡咯(PPY)作为功能性单体和3,4- DHBA作为模型分子用于制备单个电化学传感器和廉价的分子印迹用于测定3,4- DHBA。于检测自然大气中的OH。验仪器部件和电化学工作站CHI660E(华克北京普天科技有限公司);扫描电子显微镜蔡司同前55场致发射(蔡司,德国)。化学测量使用具有三个电极的系统:工作电极为玻璃碳电极(3mm直径)压靠在电极是铂电极和参比电极是Ag / AgCl电极。
棕色多孔玻璃吸收被连接到干燥塔,以转子流量计LZB-120和空气取样泵KB-120E(青岛景程仪器有限公司)以形成空气采样器用于空气采样。米二氧化钛(25nm时,亲水亲油),吡咯(CA)(阿拉丁试剂),对羟基苯甲酸(4-HBA)和3,4-二羟基苯甲酸(3,4-DHBA)(上海源叶生物公司) 。有其它试剂均为分析纯和实验水去离子水。PBS缓冲液溶液与磷酸氢二钠磷酸二氢钠和制备,并且将pH用磷酸调节。3,4-DHBA 3,4-DHBA-的PPy / TiO2的制备置于磷酸盐缓冲液为0.1mol / L(pH为3.5)和3,4-各种浓度的有/ GCE的测定已被添加到缓冲区。准DHBA,开路富集7分钟。出后,将其置于PBS不含3,4-DHBA(pH为2.0),并且它是由微分脉冲伏安法测得的由(DPV)。品溶液吸收法的实际检测被用于在大气中的羟基自由基的采样。于每一个空气样品,7.5毫升的0.1毫摩尔/ L 4- HBA溶液置于棕色多孔玻璃的吸收烧瓶中,并吸收烧瓶串联连接到所述空气采样器以80升/分钟的空气流率的60分钟的采样时间。样部位位于扬州大学瘦西湖校园(119°42“E,32°40” N),从街道约100μm(时间从2017年11月)。量方法与上述相同。子印记的电聚合膜的图1的结果与讨论制备显示吡咯过程的电聚合在3,4- DHBA的存在下的循环伏安法的特征(CV)。第一轮的聚合中,氧化峰出现吡咯至0.55 V;在第二轮的开始,氧化峰的峰值电流降低显著和之后5度旋转,氧化峰值电流几乎为零,表明官能单体(吡咯)和模板分子。化学聚合方法(3,4- DHBA)改性纳米二氧化钛的玻璃碳电极的表面是不可逆的单向至于扫描测量中,致密的聚合物膜覆盖的表面电极,从而阻止电子和电极的传输。后,获得3.4-DHBA吸墨纸膜。感器的形态特征的各种修饰电极的传感器表面形态的表征,其特征在于通过扫描电子显微镜(SEM)。果如图2所示。2.当二氧化钛纳米在电极(图2A)的表面发生变化,它被均匀地分散在电极的表面和所述电极的有效面积上可以增加。3,4-DHBA和聚吡咯中的电极(图2B)的表面上共沉积,二氧化钛纳米颗粒的表面增加,由于在印刷膜的大小,表示该分子印迹膜已经成功准备好了。
2C示出了电极的改性纳米二氧化钛当与PIN电聚合的形态,SEM的图像比MIP,这可能是由于3.4的影响较小的-DHBA对吡咯的聚合反应。传感器的制备条件3,4-DHBA-的PPy / TiO2的/ GCE为吡咯/ 3,4-二羟基苯甲酸在3,4- DHBA传感器的PPy / TiO2的/ CGE的制备摩尔比实验优化,电解周期数,所述电解溶液的pH值和洗脱时间进行了优化。

优化过程中,电化学传感器的性能进行了研究DPV。备吡咯和3,4-二羟基苯甲酸的电流电解中的5的摩尔比:1,4:1,3.5:1,3:1,2:1,其中,所述浓度3,4-DHBA是3,4- DHBA-的PPy / TiO2的/ GCE制备至1mmol / L按照第2.2.1和DPV测定3,4-DHBA的相同浓度获得峰值IP电流。尔比绘制在横坐标上和IP地址在有序的绘制。图4A所示,通过IP值,3,4- DHBA的由分子印迹膜鉴定的分子较大很多,和3,4- DHBA PY的最佳摩尔比为3, 5:1,分别与浓度为3.5〜1 1.0毫摩尔/ L 3,4-DHBA-的PPy / TiO2的/ CGE用含有3.5的电解溶液制备的以3.0,4.0,5.0,分别为6.0和7.0,pH值下毫摩尔/升吡咯和1.0毫摩尔/ L 3,4-DHBA的。4B示出了传感器响应于3,4- DHBA.Lorsque溶液从3.0聚合溶液的pH值相同浓度的DPV至7.0时,IP增加,然后减小,并且最大在pH 6.0,表明转移效果大。此,溶液调PY / 3,4-DHB的最佳pH选择为6.0。合物膜的厚度直接影响到电化学响应性能和传感器的效率,和印刷的聚合物膜的厚度可以通过优化扫描电解塔的数量来调整。可以在图4C中可以看出,当聚合反应进行3次进行,所形成的导电聚合物膜的厚度过薄并在转印的模型分子太小,这会影响印刷的功效;当聚合的圆圈的数量增加多达5个圈时,保护效果增大,并且识别效果显著增加。形成具有孔的特异性识别一个相对稳定的电聚合膜,转数增加至7圈,电聚合膜厚度的增加,影响了电子转移和模板分子的溶出。此,当扫描圆的由电解数为5匝可以得到识别的最好的效果。极电聚合膜用的氧化方法,以5至50分钟磷酸氢二钠0.2摩尔/ L的溶液的正电位(1.3 V)洗脱。在图4D中可看出,当洗脱时间延长时,IP递增;当洗脱40分钟,则IP不再增加,并且作为洗脱时间的不断增加,在IP略微降低,这可能是过长的洗脱时间。聚合膜造成损坏。择30分钟以获得最佳洗脱时间。论在电化学传感器的基础分子印迹,用于检测大气中的羟基自由基有新的电化学方法已被开发出来。定·OH在大气中可显著降低检测成本的间接方法,不需要分离过程是简单方便,具有高灵敏度和良好的选择性。用LelieveldĴ巴特勒TM JN克劳利,TJ狄龙,费H,Ganzeveld大号哈德H,劳伦斯G.,Martinez的男,d Taraborrelli,威廉姆斯J.自然2008年,452(7188):737-740埃雷迪亚JBD,Torregrosa Ĵ,格斯,JR,佩雷斯,JA化学式RES。理学,2001,14(10):。371年至1377年KS康,Yokozawa T.山部N,金HY,公园H.J。物化学。
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