在这项研究中,构造一个敏感和选择性传感器测量三聚氰胺(MEL)使用分子印迹聚合物(MIP)技术。化学和电化学技术用于构建MIP和定量测量。构建传感器与GO-Fe修改3O4@SiO2纳米复合材料。使用统计方法筛选和优化的因素,包括Plackett-Burman设计(PBD)和中心合成设计(CCD)。在优化条件下,显示一个MIP传感器线性范围从5.0×10−71.0×10−5与相关系数(M梅尔浓度
三聚氰胺(MEL) (
三聚氰胺(MEL)的结构。
各种分析方法描述的决心非常低的梅尔在不同样本,包括气相色谱法(
有效的分离方法之一,近年来出现的分子印迹聚合物(MIPs)。MIP被同时聚合功能和合成交联单体,在模板分子的存在,作为一个强大的,敏感的,有选择性的吸收器对模板分子的识别和测量。MIPs有几个优点,包括低成本、良好的物理和化学稳定性、高选择性、和简单
在这项研究中,一个电化学传感器是梅尔的决心。首先,化学聚合吡咯进行了在梅尔的存在,然后,通过移除MIP的梅尔·孔,它沉积在Pt的裸电极构建电化学传感器的选择性和敏感microsolid-phase预选传感器梅尔的决心。多元技术包括Plackett-Burman设计(PBD)和中心组合设计(CCD)被用于筛选和优化的影响因素梅尔的提取和检测的性能,分别。
循环伏安法(CV)是一种可逆的电化学技术用于研究电活性物种的电化学行为。然而,对于nonelectroactive物种,一些电活性材料用作探针。铁(CN)的解决方案64−和铁(CN)63−是一个最受欢迎的调查分析过程中使用(
最大化的数量和精度信息收到从一个给定的一组实验,计划序列的实验∆连接输入变量的变化和变化
PB实验设计矩阵的结果。
运行命令 | 一个 | B | C | D | E | F | G | H | J | ∆ |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 0.6 | 15 | 乙腈 | 0.3 | 150年 | 0.005 | 24 | 500年 | 10 | 21.71 |
2 | 0.6 | 25 | 甲醇 | 0.8 | 150年 | 0.005 | 12 | 500年 | 10 | 19.53 |
3 | 0.2 | 25 | 乙腈 | 0.3 | 450年 | 0.005 | 12 | 200年 | 10 | 19.70 |
4 | 0.6 | 15 | 乙腈 | 0.8 | 150年 | 0.05 | 12 | 200年 | 5 | 18.80 |
5 | 0.6 | 25 | 甲醇 | 0.8 | 450年 | 0.005 | 24 | 200年 | 5 | 19.64 |
6 | 0.6 | 25 | 乙腈 | 0.3 | 450年 | 0.05 | 12 | 500年 | 5 | 19.79 |
7 | 0.2 | 25 | 乙腈 | 0.8 | 150年 | 0.05 | 24 | 200年 | 10 | 18.67 |
8 | 0.2 | 15 | 乙腈 | 0.8 | 450年 | 0.005 | 24 | 500年 | 5 | 21.41 |
9 | 0.2 | 15 | 甲醇 | 0.8 | 450年 | 0.05 | 12 | 500年 | 10 | 19.81 |
10 | 0.6 | 15 | 甲醇 | 0.3 | 450年 | 0.05 | 24 | 200年 | 10 | 21.37 |
11 | 0.2 | 25 | 甲醇 | 0.3 | 150年 | 0.05 | 24 | 500年 | 5 | 18.63 |
12 | 0.2 | 15 | 甲醇 | 0.3 | 450年 | 0.005 | 12 | 200年 | 5 | 18.76 |
数据
(一)帕累托图;(b)的主要情节的影响。
CCD是一个简单的和有用的设计用来优化范围广泛的经验有效的因素(
CCD矩阵和实验结果。
运行命令 | B | E | G | ∆ |
---|---|---|---|---|
1 | 10 | 300年 | 0.03 | 20.43 |
2 | 20. | 300年 | 0.03 | 23.38 |
3 | 10 | 600年 | 0.03 | 20.32 |
4 | 20. | 600年 | 0.03 | 26.60 |
5 | 10 | 300年 | 0.07 | 29.22 |
6 | 20. | 300年 | 0.07 | 22.17 |
7 | 10 | 600年 | 0.07 | 26.01 |
8 | 20. | 600年 | 0.07 | 21.87 |
9 | 15 | 450年 | 0.05 | 22.78 |
10 | 15 | 450年 | 0.05 | 22.84 |
11 | 15 | 450年 | 0.05 | 25.46 |
12 | 15 | 450年 | 0.05 | 26.11 |
13 | 10 | 450年 | 0.05 | 25.01 |
14 | 20. | 450年 | 0.05 | 27.77 |
15 | 15 | 300年 | 0.05 | 25.73 |
16 | 15 | 600年 | 0.05 | 25.63 |
17 | 15 | 450年 | 0.03 | 25.32 |
18 | 15 | 450年 | 0.07 | 25.38 |
19 | 15 | 450年 | 0.05 | 25.73 |
20. | 15 | 450年 | 0.05 | 25.87 |
这个分析的目的是增加∆
使用方差分析(方差分析),提出了表
评价数学模型的方差分析结果得到的响应面设计。
源 | DF一个 | 轮廓分明的党卫军b | 轮廓分明的女士c |
|
|
---|---|---|---|---|---|
线性 | 3 | 13.136 | 4.3788 | 59.49 | 0.001 |
广场 | 3 | 27.170 | 9.1495 | 124.30 | 0.001 |
交互 | 3 | 62.467 | 20.8224 | 282.89 | 0.001 |
Lack-of-fit | 5 | 0.524 | 0.1049 | 2.48 | 0.171 |
纯粹的错误 | 5 | 0.212 | 0.0424 | ||
总 | 19 | 103.788 |
一个自由度;b调整平方和;c调整意味着广场。
GO-Fe的形态结构3O4@SiO2纳米复合材料(图
(一)GO-Fe的扫描电镜图像3O4@SiO2, (b) MIP / GO-Fe3O4@SiO2,(c)和夹/ GO-Fe3O4@SiO2。
0.3米的简历voltammograms探测解决方案在表面(a)卸载MIP / GO-Fe3O4@SiO2/ Pt, (b)夹/ GO-Fe加载3O4@SiO2/ Pt, (c)加载MIP / Pt和(d) MIP / GO-Fe加载3O4@SiO2/ Pt。
调查表面存在漏洞的MIP, 0.3米的简历voltammograms表面卸载MIP / GO-Fe探测解决方案3O4@SiO2/ Pt (a),夹/ GO-Fe加载3O4@SiO2/ Pt (b),加载MIP / Pt (c)和MIP / GO-Fe加载3O4@SiO2/ Pt (d)的潜在范围−0/500到0/500 V进行了调查。结果如图所示
为了调查的依赖性分析响应的传感器在梅尔的浓度,不同浓度的梅尔在最优条件下被提议的MIP / GO-Fe测量3O4@SiO2/ Pt电极。校准曲线显示一个动态线性范围从5.0×10−71.0×10−5M梅尔(图
(a)的校准曲线梅尔在不同浓度和(b)的循环voltammograms MIP / GO-Fe3O4@SiO2/ Pt电极在不同加载解决方案(
为了评估该传感器的选择性、∆
传感器的选择性梅尔(2.0×10−6米)在干扰分子的存在。
干扰分子 | 梅尔:干扰分子 | 检测的电流响应变化为2.0×10−6M梅尔 | 恢复(%) |
---|---|---|---|
精氨酸 | 1:1 | −0.421 | 88.16 |
1:2 | −0.133 | 96.27 | |
1:4 | −0.224 | 93.72 | |
半乳糖 | 1:1 | + 0.039 | 101.10 |
1:2 | −0.309 | 91.33 | |
1:4 | −0.338 | 90.50 | |
葡萄糖 | 1:1 | −0.100 | 97.19 |
1:2 | −0.234 | 93.43 | |
1:4 | + 0.098 | 102.77 | |
麦芽糖 | 1:1 | −0.462 | 87.02 |
1:2 | −0.322 | 90.96 | |
1:4 | −0.257 | 92.79 | |
雷 | 1:1 | −0.230 | 93.54 |
1:2 | −0.328 | 90.80 | |
1:4 | −0.421 | 88.16 | |
氟伏沙明 | 1:1 | −0.261 | 92.65 |
1:2 | −0.002 | 99.41 | |
1:4 | + 0.260 | 107.31 |
标准的方法除了是一种定量分析方法通常用于分析化学,分析的标准是直接添加到整除样本。使用这种方法的情况下,样本矩阵也有助于分析信号,这种情况称为基体效应,因此无法比较分析样本之间的信号和标准使用传统的校准曲线的方法。在目前的过程,包含2三个解决方案
校准曲线(a)牛奶、酸奶(b)、(c)奶酪和(d)面团。
梅尔·确定食品样品分析的结果。
样本 | 梅尔( |
平均发现的梅尔( |
恢复(%) |
---|---|---|---|
牛奶 | 0 | 没有检测到 | − |
2.0 | 2.09 | 104.5 | |
酸奶 | 0 | 没有检测到 | − |
2.0 | 2.03 | 101.5 | |
奶酪 | 0 | 没有检测到 | − |
2.0 | 1.85 | 92.5 | |
面团 | 0 | 没有检测到 | − |
2.0 | 1.95 | 95.0 |
铁(III)氯(99 - 102%)、铁(II)氯(99.9999 Suprapur),盐酸酸(37%)、氨(99.5%)、吡咯(≥97%),甲醇(99.9%)、乙酸(99.5%)和乙醇(85%)从默克公司购买(达姆施塔特,德国)。硫氰酸钾(99%)、亚铁氰化钾(III)(99%)、亚铁氰化钾(II)三水(99.95%)、三聚氰胺(99%),和氢氧化钠(98%)从Sigma-Aldrich购买。纳米颗粒(> 95%)和SiO去2(˃99%)纳米颗粒是纳米材料从伊朗购买先锋有限公司(马什哈德、伊朗)。
电化学研究的三电极系统:MIP / GO-Fe3O4@SiO2/ Pt,铂丝,Ag / AgCl(饱和氯化钾)作为工作电极,反电极和参比电极,分别。伏安测量是由Autolab PGSTAT 12 potentiostat-galvanostat (Ecochemie、荷兰)。传感器的表面评估由扫描电子显微镜(SEM)在牛津S360 SEM(英国)显微镜。GO-Fe的声波降解法3O4@SiO2进行了使用Hielscher超声波浴处理器(UTR200,德国)。动摇提取列包含聚合物和加载解决方案在提取过程中,瓶KS130勉强使用(德国)。
GO-Fe3O4@SiO2纳米复合材料制备的两个步骤。在第一步中,GO-Fe3O4基于化学共沉淀法合成了纳米复合材料(
MIP / GO-Fe的合成3O4@SiO2纳米复合材料,0.6 g GO-Fe3O4@SiO2纳米复合材料是分散在5毫升的乙腈为10分钟。0.012毫升的吡咯,作为功能单体,和0.0006克梅尔,作为模板分子,被添加到上面的暂停。然后,0.3 g FeCl3作为发起者,补充说,在300年r.p搅拌。12小时。之后,黑色的沉淀收集使用磁铁和与去离子水清洗。然后,发起者移除测试是由硫氰酸钾。删除梅尔的聚合物结构,产生的黑色固体聚合物2:8 (V / V)乙酸:甲醇溶剂彻底清洗直到提取的溶液的吸光度波长238 nm紫外线达到小于0.005。在那之后,MIP / GO-Fe3O4@SiO2纳米复合材料在干2小时60°C。nonimprinted聚合物(夹)制备、聚合进行了在梅尔的缺失。
MIP / GO-Fe3O4@SiO2/ Pt电极,0.07 g的纳米复合材料在1.0毫升乙醇分散,与Pt电极表面的联系。电极是在室温下干燥。然后,由此产生的电极作为工作电极在电化学测量。
伏安测量是在三电极系统进行0.3解决方案(Fe (CN)6]4−和(Fe (CN)6]3−。简历周期记录−0.5 V至+ 0.5 V 8.0 mV / s,扫描速率的应用步骤0.00405 V的潜力和调制振幅为0.4995 V,在室温下。
评价该方法的准确性,1.0 g食物样本(牛奶、酸奶、奶酪和面团)飙升了梅尔标准溶液给梅尔的工作浓度(0.0、2.0和4.0
在这项研究中,一个电化学传感器是梅尔的决心。进行了化学聚合吡咯在梅尔的存在,然后,通过移除MIP的梅尔·孔,它沉积在光秃秃的Pt电极构建电化学传感器选择性和敏感microsolid-phase预选传感器梅尔的决心。筛选有效的因素及其与多变量优化方法进行优化。传感器是用于分析的牛奶,酸奶,奶酪,面团样本。值得注意的是电极的快速和容易做更新,孵化时间短,较低的检出限(0.028的特点
比较结果的不同的技术梅尔的决心。
技术 | 检测方法 | 线性范围(M) | LOD ( |
参考 |
---|---|---|---|---|
高效液相色谱法 | 紫外线 | 7.9×10−6−6.3×10−4 | 0.79 | ( |
离子选择性电极 | 电位法 | 5.0×10−6−1.0×10−2 | 1。6 | ( |
气相色谱法 | 质谱分析 | 4.0×10−7−1.58×10−5 | 0.08 | ( |
米兰理工大学管理学院 | 简历 | 5.0×10−7−1.0×10−5 | 0.0028 | 这项工作 |
没有数据被用来支持本研究。
作者宣称没有利益冲突有关的出版。
作者想表达我们诚挚的感谢研究室,马什哈德分支,Payame努尔大学马什哈德,伊朗,对金融支持这项工作。