技术领域
[0001] 本
发明涉及电化学分析的技术领域,尤其涉及一种用于姜黄素检测的金电极的制备方法,以及将其应用于姜黄素的电化学检测。
背景技术
[0002] 姜黄素,是从姜科、天南星科中的一些
植物的根茎中提取的一种化学成分,其中,姜黄约含3%-6%,是植物界很稀少的具有二
酮的色素,为二酮类化合物。姜黄素为橙黄色结晶粉末,味稍苦,不溶于
水,在食品生产中主要用于肠类制品、罐头、酱卤制品等产品的着色。医学研究表明,姜黄素具有降血脂、抗
肿瘤、抗炎、利胆、抗
氧化等作用,还有助于
治疗耐药结核病。
[0003]
现有技术中,对姜黄素的检测方法主要是高效液相色谱法,例如,李秋萍等以乙腈-4%
醋酸水溶液为流动相,采用Purospher STAR LP C18色谱柱,342nm检测
波长,同时检测了姜黄素-胡椒
碱复方自微乳中姜黄素和胡椒碱的含量。(李秋萍等,《药物分析杂志》,2014年第34卷第11期,1964-1968页)。
[0004] 然而,高效液相色谱方法检测姜黄素耗时长,所需仪器昂贵,检测工序复杂。
发明内容
[0005] 本发明旨在解决高效液相色谱等方法分析姜黄素工序复杂,耗时长等问题,提供了一种用于姜黄素检测的金电极的制备方法,以及将其应用于姜黄素的电化学检测,能够快速检测溶液中的姜黄素,线性范围宽,灵敏度高,电极可多次使用,操作方便。
[0006] 相比于高效液相色谱方法,电化学分析方法具有选择性好、灵敏度高、耗时少,
检测限低,响应速度快等优点,而且不需要昂贵的仪器。基于CoMoO4/纳米金修饰金电极检测姜黄素的方法还未见报道。
[0007] 本发明的目的是这样实现的:
[0008] 一种用于姜黄素检测的金电极的制备方法,其特征在于,包括步骤:
[0009] (1)金电极预处理:将金电极依次放置在含有粒度分别为1μm、0.3μm、0.05μm的
抛光粉的
抛光布上抛光至镜面,随后将所述金电极依次放置在丙酮、浓度为0.5mol/L的
硫酸溶液和超纯水中超声1分钟,并在每次超声结束后使用超纯水冲洗0.5分钟,备用;
[0010] (2)金
纳米粒子修饰金电极的制备:将预处理过的金电极置于含HAuCl4的溶液中,循环
伏安法进行金纳米粒子的
电沉积,沉积完成后用
乙醇和去离子水冲洗,红外灯下晾干,得到金纳米粒子修饰金电极;
[0011] (3)CoMoO4的制备:取一定量的Co(NO3)2·6H2O和(NH4)6Mo7O24·4H2O溶于20mL去离子水中,室温下超声分散5min,得到均一的混合溶液;而后,向该混合溶液中缓慢加入尿素,边加入边剧烈搅拌,加入完成后,混合溶液继续搅拌1小时,而后转移至高压反应釜中,160-200℃条件下水热反应1-24h,反应完成后,冷却至室温,过滤收集产物,分别用去离子水和丙酮洗涤数次,而后置于
真空干燥箱中50-70℃真空干燥过夜;取干燥后的产物,置于管式炉中,400℃
煅烧2h,得到CoMoO4;
[0012] (4)将得到的CoMoO4材料超声分散于含有0.5%Nafion的去离子水中,超声时间为5min,取20μL滴涂于步骤(2)得到的金纳米粒子修饰金电极表面,晾干,得到CoMoO4/纳米金修饰金电极。
[0013] 进一步的,所述步骤(2)中氯金
酸溶液的浓度为200mM。
[0014] 进一步的,所述步骤(2)中电化学沉积的电位扫描范围为-0.6V-0V。
[0015] 进一步的,所述步骤(3)中Co(NO3)2·6H2O、(NH4)6Mo7O24·4H2O、尿素三者的物质的量比为7:1:30,水热反应时间为180℃反应4h。
[0016] 进一步的,所述步骤(4)中是将200mg CoMoO4材料超声分散于10mL含有0.5%Nafion的去离子水中。
[0017] 本发明还提供了一种CoMoO4/纳米金修饰金电极的应用,所述CoMoO4/纳米金修饰金电极是采用上述任一项所述方法制备得到的;所述应用是将CoMoO4/纳米金修饰金电极应用于电化学检测姜黄素。
[0018] 进一步的,所述电化学检测姜黄素的步骤包括:
[0019] a.采用
磷酸盐缓冲溶液配制不同浓度的姜黄素水溶液;
[0020] b.采用CoMoO4/纳米金修饰金电极为
工作电极,铂电极为
对电极,Ag/AgCl为参比电极构成三电极体系,将三电极体系置于姜黄素水溶液中;
[0021] c.采用差分脉冲伏安法对姜黄素进行电化学检测,得到不同浓度姜黄素对应的峰
电流;
[0022] d.以峰电流为纵坐标,浓度为横坐标作标准曲线;
[0023] e.将三电极体系置于未知浓度的姜黄素水溶液中,得到未知浓度姜黄素水溶液的微分脉冲伏安曲线和峰电流,根据标准曲线得出姜黄素的浓度。
[0024] 进一步的,所述不同浓度的姜黄素水溶液的浓度为:1.0×10-8-8.0×10-6mol/L。
[0025] 进一步的,所述微分脉冲伏安法的电化学参数为:扫描电位范围为0-0.8V,扫描速度为100mV/s。
[0026] 进一步的,所述微分脉冲伏安法检测姜黄素的检测限为5.0×10-8mol/L,线性范围为2.0×10-7mol/L-6.0×10-6mol/L。
[0027] 与现有技术比,本发明制备的电极电化学检测姜黄素,相对于其他方法检测姜黄素,设备简单,操作方便,检测时间短;由于本发明制备形成的CoMoO4
纳米材料具备球形多孔结构,提高了其电化学催化效果,成功应用于姜黄素的电化学催化检测;同时电极修饰有金纳米粒子,提供了优良的
导电性能,使得本发明制备的电极用以检测姜黄素具备灵敏度高,线性范围宽,准确度高的优点。
附图说明
[0028] 图1为CoMoO4/纳米金修饰金电极检测姜黄素得到的峰电流-浓度标准曲线。
具体实施方式
[0029] 下面结合附图对本发明作进一步说明,但不以任何方式对本发明加以限制,基于本发明教导所作的任何变换,均落入本发明保护范围。
[0031] (1)金电极预处理:将金电极依次放置在含有粒度分别为1μm、0.3μm、0.05μm的抛光粉的抛光布上抛光至镜面,随后将所述金电极依次放置在丙酮、浓度为0.5mol/L的硫酸溶液和超纯水中超声1分钟,并在每次超声结束后使用超纯水冲洗0.5分钟,备用;
[0032] (2)金纳米粒子修饰金电极的制备:将预处理过的金电极置于200mmol/L的HAuCl4的溶液中,
循环伏安法进行金纳米粒子的电沉积,电化学沉积的电位扫描范围为-0.6V-0V,沉积完成后用乙醇和去离子水冲洗,红外灯下晾干,得到金纳米粒子修饰金电极;
[0033] (3)CoMoO4的制备:取1.4mmolCo(NO3)2·6H2O和0.2mmol(NH4)6Mo7O24·4H2O溶于20mL去离子水中,室温下超声分散5min,得到均一的混合溶液;而后,向该混合溶液中缓慢加入60mmol的尿素,边加入边剧烈搅拌,加入完成后,混合溶液继续搅拌1小时,而后转移至高压反应釜中,160℃条件下水热反应1h,反应完成后,冷却至室温,过滤收集产物,分别用去离子水和丙酮洗涤数次,而后置于真空干燥箱中50℃真空干燥过夜;取干燥后的产物,置于管式炉中,400℃煅烧2h,得到CoMoO4;电镜分析表明,制备得到的CoMoO4材料具备球形多孔结构。
[0034] (4)将得到的CoMoO4材料超声分散于含有0.5%Nafion的去离子水中,超声时间为5min,取20μL滴涂于步骤(2)得到的金纳米粒子修饰金电极表面,晾干,得到CoMoO4/纳米金修饰金电极。
[0035] 实施例2
[0036] (1)金电极预处理:将金电极依次放置在含有粒度分别为1μm、0.3μm、0.05μm的抛光粉的抛光布上抛光至镜面,随后将所述金电极依次放置在丙酮、浓度为0.5mol/L的硫酸溶液和超纯水中超声1分钟,并在每次超声结束后使用超纯水冲洗0.5分钟,备用;
[0037] (2)金纳米粒子修饰金电极的制备:将预处理过的金电极置于200mmol/L的HAuCl4的溶液中,循环伏安法进行金纳米粒子的电沉积,电化学沉积的电位扫描范围为-0.6V-0V,沉积完成后用乙醇和去离子水冲洗,红外灯下晾干,得到金纳米粒子修饰金电极;
[0038] (3)CoMoO4的制备:取1.4mmolCo(NO3)2·6H2O和0.2mmol(NH4)6Mo7O24·4H2O溶于20mL去离子水中,室温下超声分散5min,得到均一的混合溶液;而后,向该混合溶液中缓慢加入60mmol的尿素,加入完成后,混合溶液继续搅拌1小时,而后转移至高压反应釜中,200℃条件下水热反应24h,反应完成后,冷却至室温,过滤收集产物,分别用去离子水和丙酮洗涤数次,而后置于真空干燥箱中70℃真空干燥过夜;取干燥后的产物,置于管式炉中,400℃煅烧2h,得到CoMoO4;电镜分析表明,制备得到的CoMoO4材料具备球形多孔结构。
[0039] (4)将得到的CoMoO4材料超声分散于含有0.5%Nafion的去离子水中,超声时间为5min,取20μL滴涂于步骤(2)得到的金纳米粒子修饰金电极表面,晾干,得到CoMoO4/纳米金修饰金电极。
[0040] 实施例3
[0041] (1)金电极预处理:将金电极依次放置在含有粒度分别为1μm、0.3μm、0.05μm的抛光粉的抛光布上抛光至镜面,随后将所述金电极依次放置在丙酮、浓度为0.5mol/L的硫酸溶液和超纯水中超声1分钟,并在每次超声结束后使用超纯水冲洗0.5分钟,备用;
[0042] (2)金纳米粒子修饰金电极的制备:将预处理过的金电极置于200mmol/L的HAuCl4的溶液中,循环伏安法进行金纳米粒子的电沉积,电化学沉积的电位扫描范围为-0.6V-0V,沉积完成后用乙醇和去离子水冲洗,红外灯下晾干,得到金纳米粒子修饰金电极;
[0043] (3)CoMoO4的制备:取1.4mmolCo(NO3)2·6H2O和0.2mmol(NH4)6Mo7O24·4H2O溶于20mL去离子水中,室温下超声分散5min,得到均一的混合溶液;而后,向该混合溶液中缓慢加入60mmol的尿素,边加入边剧烈搅拌,加入完成后,混合溶液继续搅拌1小时,而后转移至高压反应釜中,180℃条件下水热反应4h,反应完成后,冷却至室温,过滤收集产物,分别用去离子水和丙酮洗涤数次,而后置于真空干燥箱中60℃真空干燥过夜;取干燥后的产物,置于管式炉中,400℃煅烧2h,得到CoMoO4;电镜分析表明,制备得到的CoMoO4材料具备球形多孔结构。
[0044] (4)将得到的CoMoO4材料超声分散于含有0.5%Nafion的去离子水中,超声时间为5min,取20μL滴涂于步骤(2)得到的金纳米粒子修饰金电极表面,晾干,得到CoMoO4/纳米金修饰金电极。
[0045] 实施例4
[0046] 采用磷酸盐缓冲溶液配制浓度分别为1.0×10-8mol/L,2.0×10-7mol/L,5.0×10-7mol/L,1.0×10-6mol/L,2.0×10-6mol/L,5.0×10-6mol/L,6.0×10-6mol/L,8.0×10-6mol/L,1.0×10-5mol/L的姜黄素溶液;实施例3制备得到的CoMoO4/纳米金修饰金电极为工作电极,铂电极为对电极,Ag/AgCl为参比电极构成三电极体系,将三电极体系置于姜黄素水溶液中;
[0047] 采用差分脉冲伏安法对姜黄素水溶液进行电化学检测,扫描电位范围为0-0.8V,扫描速度为100mV/s。微分脉冲伏安法检测姜黄素的检测限为5.0×10-8mol/L,线性范围为2.0×10-7mol/L-6.0×10-6mol/L。
[0048] 综上,本发明所述的检测方法在氯金酸溶液中通过循环伏安法将金纳米粒子沉积到金电极表面,水热合成法合成球形多孔CoMoO4,将球形多孔CoMoO4修饰到金纳米粒子修饰的金电极表面,得到CoMoO4/纳米金修饰金电极。采用微分脉冲伏安法检测姜黄素,线性范围宽,灵敏度高,电极可多次使用,操作方便。
[0049] 以上所述仅为本发明的优选实施例,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的相关技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,其中所作的任何
修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。