Электрохимические (био) сенсоры на основе Fe-Ni гексацианоферратов, полученных методом межфазного химического синтеза

• Автор: Борисова, Анастасия Владимировна
• Шифр специальности: 02.00.15, 03.01.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 130 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

4.1. Материалы

4.2. Оборудование

4.3. Методы

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

Глава 5. Изготовление планарных сенсорных структур методом трафаретной печати .

5.1. Дизайн сенсорных структур

5.2. Выбор оптимальных условий производства и материалов

5.3. Сравнение с коммерчески доступными электродами

Глава 6. Межфазный химический синтез берлинской лазури на поверхности электрода .

6.1. Межфазный синтез берлинской лазури из смеси солей Рс2 и Ре3
6.2. Межфазный синтез берлинской лазури путем восстановления комплекса РешРе1ПСМ6
6.3. Аналитические харакгеристики сенсоров
Глава 7. Стабилизация сенсоров на основе берлинской лазури
7.1. Операционная стабильность сенсоров на основе берлинской лазури
7.2. Стабилизация полиэлектролитной мембраной
7.3. Стабилизация путем совместного осаждения берлинской лазури с органическими полимерами
7.3.1. Электрохимические характеристики сенсоров
7.3.2. Аналитические харакгеристики и операционная стабильность сенсоров
7.4. Стабилизация гсксацианоферратом никеля
7.4.1. Межфазный химический синтез гексацианоферрата никеля на поверхности электрода
7.4.2. Послойное осаждение берлинской лазури и гексацианоферрата никеля.
7.4.3. Аналитические харакгеристики и операционная стабильность сенсоров
Глава 8. Анализ реальных объектов при помощи разработанных сенсоров на Н2
8.1. Анализ образцов конденсата выдыхаемого воздуха
8.2. Определение общей анти оксида п н ой активности пищевых продуктов
Глава 9. Биосенсоры на основе разработанных сенсоров на И2С2.М
9.1. Биосенсор для определения лактата
9.2. Биосенсор для определения глюкозы
9.2.1. Определение глюкозы в крови в проточноинжекционном режиме
9.2.2. Определение глюкозы в капле на поверхности биосенсора.
9.2.3. Глюкозные сенсоры для определения глюкозы в малых объемах цельной крови
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Определение концентрации субстрата по пероксиду водорода позволяет существенно снизить предел обнаружения биосснсора . Существует стабильный интерес к разработке новых методов количественного анализа пероксида водорода в различных растворителях и средах. К современным методам анализа Н2О2 предъявляются следующие требования они должны быть малоинвазивными и иметь возможность непрерывного измерения концентрации в зависимости от времени. Как нельзя лучше этим требованиям удовлетворяют электрохимические методы. По сравнению с другими методами анализа спектрофотометрия, флуориметрия и люминесцентные методы, применение электрохимических сенсоров обладает рядом таких преимуществ, как дешевизна и простота в использовании, отсутствие необходимости в пробоподгоговке, а также возможность непрерывного мониторинга пероксида водорода непосредственно в исследуемом образце. С х годов прошлого столетия амперометрическое определение пероксида водорода проводят на платиновых электродах . Изучение электрохимического окисления пероксида водорода при 0 мВ здесь и далее в тексте потенциал указан относительно электрода сравнения АйС1 в 1М КС1 на Р1 дисковых электродах показало, что электродная реакция представляет собой необратимый двухэлектронный процесс и окисление Н2О2 на поверхности электрода является каталитической реакцией, скорость которой зависит от концентрации Н2О2, но не зависит от давления О Константа скорости составляет порядка 6 смс, а диапазон определяемых концентраций пероксида водорода от до МО4 М . Использование мезопористого платинового электрода, то есть электрода с сильно развитой поверхностью, позволяет осуществлять определение пероксида водорода вплоть до концентрации М, однако при этом нижний предел обнаружения составляет только М. Авторы работы предложили расширить диапазон определяемых концентраций пероксида водорода на электродах за счет использования платиновой черни. И вновь удалось, в первую очередь, увеличить только верхнюю границу диапазона определяемых концентраций, которая составила 0. М, тогда как нижняя граница всего 5 4 М. Н2С2 в диапазоне не более трех порядков концентрации. Существенным недостатком амперометрического определения пероксида водорода на платине является высокий окислительный потенциал индикаторного электрода В. В то же время в реальных объектах существует огромный набор веществ, которые легко окисляются при этом потенциале. К таким веществам относятся аскорбат, урат и парацетамол, причем скорость их окисления настолько высока, что их мешающий отклик иногда в несколько раз превышает сигнал рабочего электрода на анализируемое вещество, что было показано на примере парацетамола авторами работы . В работе была предпринята попытка нивелировать мешающие сигналы аскорбиновой кислоты и парацетамола путем покрытия Р1 элекгрода пленкой полианилина. Однако было показано, чго в зависимости от толщины пленки наблюдается полутора двукратное снижение анодного тока как для пероксида водорода, так и для парацетамола, а для аскорбата и вовсе наблюдается увеличение токового отклика. Таким образом, сенсоры на основе платины,, требующие наложения высокого окислительного потенциала, могут применяться для определения Н2Ог с некоторыми ограничениями. В целях снижения окислительного потенциала при электрокаталитичсском определении пероксида водорода с х годов прошлого столетия исследуются многие металлоорганические медиаторы, в частности класса фталоцианинов и порфирииов. В общем случае медиатор это молекула, способная эффективно переносить электроны от молекулы субсзрата или фермента на электрод. По данным , где авторы модифицировали соответствующими медиаторами графитовые печатные электроды, лучшие среди прочих свойства продемонстрировали фталоцианины кобальта СоРс и железа РеРс. Однако, потенциал амперометрического определения пероксида водорода попрежнему высок 0. В для СоРс, 0. В для СоРсОЕ и 0. В для РеРс . Большое количество работ посвящено исследованию оксидных катализаторов в целях создания сенсоров на пероксид водорода.