Fe3O4@C/AuNPs纳米复合材料:制备、无酶催化过氧化氢研究
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更新于2024-09-06
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"Fe3O4@C/AuNPs磁性纳米复合材料的制备及其对过氧化氢的无酶催化"
本文主要介绍了通过水热法和静电吸附法制备的Fe3O4@C/AuNPs磁性纳米复合材料,并探讨了这种材料在无酶催化过氧化氢(H2O2)还原中的应用。Fe3O4@C纳米粒子作为核心,其外壳由碳构成,具有电化学活性,而AuNPs(金纳米粒子)则通过静电吸附固定在其表面,形成了具有独特性质的复合材料。
实验部分,首先通过水热合成技术制备出Fe3O4@C纳米粒子,这种技术是一种常见的纳米材料制备方法,它能在温和条件下得到均匀的纳米颗粒。然后,利用AuNPs的正电荷与Fe3O4@C纳米粒子的负电荷之间的静电相互作用,将AuNPs稳定地吸附到Fe3O4@C表面,形成Fe3O4@C/AuNPs磁性纳米复合材料。这种复合材料的结构和形态通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和傅立叶红外光谱仪(FT-IR)进行了表征,以确认其组成和结构完整性。
接着,研究人员将合成的Fe3O4@C/AuNPs纳米复合材料固定在ITO(掺锡氧化铟)电极上,构建了一种新型的电化学传感器。他们发现,这种修饰电极对H2O2的还原表现出催化活性,这意味着它可以在没有酶的情况下促进H2O2的反应。通过改变溶液的pH值和Fe3O4@C/AuNPs修饰量,研究了这些因素对电催化性能的影响。结果表明,在最优条件下,传感器的响应电流与H2O2浓度在0.007-15mM范围内呈线性关系,检测限低至5μM,显示出高灵敏度。
此外,该传感器还表现出良好的选择性,能够在AA(抗坏血酸)、UA(尿酸)和CA(柠檬酸)等常见生物物质共存的情况下准确检测H2O2,避免了潜在的干扰。最后,该传感器被用于实际血清样品中H2O2的检测,回收率令人满意,证明了其在实际应用中的潜力。
总结起来,Fe3O4@C/AuNPs磁性纳米复合材料的成功制备并应用于无酶催化过氧化氢检测,为开发高效、灵敏的电化学传感器提供了新的途径。这种材料的优异性能和潜在的应用前景,特别是在生物医学领域,如疾病诊断和环境监测,具有重要的科学价值和实用意义。
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