張 葉,吳 劍,王 洋,侯光波
(安徽中醫(yī)藥高等??茖W(xué)校校中心實(shí)驗(yàn)室,安徽 蕪湖 241000)
半導(dǎo)體制冷片由于珀?duì)柼?yīng)在通以直流電時(shí)一面制冷,另外一面制熱,這一特性被應(yīng)用在很多方面[1]。采用化學(xué)鍍的方法在半導(dǎo)體制冷片表面504膠上不同區(qū)域分別進(jìn)行化學(xué)鍍金和化學(xué)鍍鉑,鍍金部分作為工作電極,鍍鉑部分作為對電極,然后將碳載鉑金雙金屬修飾在金電極表面,制備了化學(xué)修飾冷熱兩用電極。循環(huán)伏安法表明該修飾電極對綠原酸具有一定催化作用,加熱電極有利于綠原酸的檢測,而平時(shí)可利用半導(dǎo)體制冷片的低溫保護(hù)碳載鉑金雙金屬修飾膜。綠原酸是貢菊、滁菊等中藥材中的活性成分,具有抗氧化、抗菌消炎、保護(hù)心腦血管等功效[2],其檢測技術(shù)多用高效液相色譜法,但其耗時(shí)較長,儀器不便宜攜帶,電化學(xué)方法可以作為有益的補(bǔ)充用于綠原酸的快速測定,監(jiān)控綠原酸的含量動(dòng)態(tài)變化。
CHI660B電化學(xué)工作站 (上海辰華公司);Ultra Genetic+Option S7超純水系統(tǒng)(法國Veolia公司)。
E625型硅橡膠、504膠、貢菊(購自淘寶)。
氯鉑酸鈉(天津市邁斯科化工公司);抗壞血酸、氨水、氯化銨、甲醇(上海國藥試劑有限公司),HAuCl4、葡萄糖、KHCO3、磷酸二氫鉀(南京化學(xué)試劑有限公司);純度98%綠原酸購自南京源植生物科技有限公司。
實(shí)驗(yàn)用水均為制備的18 MΩ/cme二次水。
將504膠均勻涂抹在半導(dǎo)體制冷片表面后,倒置在E625型硅橡膠片上,固化,剝離,將透明膠帶雕刻出工作電極和對電極形狀,緊密黏附在504膠表面,分別在對應(yīng)位置注入鍍金和鍍鉑液靜置待鍍層形成后剝離透明膠帶即可。
碳載鉑金雙金屬納米電極的制備采用文獻(xiàn)[3]的方法。
用5mm厚的硅橡膠框固定在上述制冷片表面固定作電解液池。將鍍金和鍍鉑電極后端用鋁箔膠帶連接到 CHI660B工作站的工作電極和對電極上。電化學(xué)檢測采用三電極系統(tǒng):碳載鉑金雙金屬納米修飾電極為工作電極,Ag/AgCl電極為參比電極,鍍鉑電極為對電極,在pH=7.4的磷酸鹽緩沖溶液中以200mV/s的速度從0V掃描到0.9V,考察綠原酸的電化學(xué)行為。
在碳載鉑金雙金屬納米修飾電極上我們發(fā)現(xiàn),綠原酸的氧化峰電位分別為3.8V和0.7V左右(VsAg/AgCl)和文獻(xiàn)比較有顯著降低,說明修飾電極對其具有一定的催化作用。
對半導(dǎo)體制冷片通以直流電,加裝電池多少可以控制溫度高低,用非接觸紅外測溫儀測定電極溫度,測得不同溫度下電流大小后發(fā)現(xiàn)提高溫度有利于綠原酸的檢測,但是溫度過高,則會(huì)出現(xiàn)電流不穩(wěn)定的情況,導(dǎo)致無法檢測,因此在檢測時(shí)控制溫度在60℃。
配制系列綠原酸標(biāo)準(zhǔn)溶液,利用上述電極在0.7V附近進(jìn)行綠原酸的差分脈沖實(shí)驗(yàn),電極溫度控制在60℃,獲得綠原酸的標(biāo)準(zhǔn)曲線為:y=1211.3x+4.15(r=0.9954)。
將貢菊研磨成粉,過一號篩,稱取0.3121g,準(zhǔn)確加入70%甲醇25mL,超聲提取40min,將其放置在50℃恒溫水浴上加熱揮發(fā)掉甲醇,再加入pH=7.4的磷酸鹽緩沖溶液25mL充分震蕩后,移取上清液10mL作為供試品溶液。
經(jīng)過測定,貢菊中的綠原酸含量為0.63%,含量較高,這可能是電化學(xué)測定的是貢菊中所有和綠原酸結(jié)構(gòu)類似的物質(zhì)如異綠原酸等的總含量。
冷熱兩用修飾電極的電化學(xué)性能和修飾膜的穩(wěn)定性有關(guān),特別是在無水保存的時(shí)候,將修飾后的電極置于低溫下保存有利于保護(hù)修飾膜的性質(zhì)。對放置在冰箱、利用半導(dǎo)體制冷片制冷保存以及常溫保存下電極性能的對比,發(fā)現(xiàn)冰箱中保存,性能10d內(nèi)可以維持穩(wěn)定,制冷片制冷在8d內(nèi)性能穩(wěn)定,常溫下只能維持3d。
本文通過綠色環(huán)保的無氰化學(xué)鍍金、化學(xué)鍍鉑的方法制備了冷熱兩用碳載鉑金雙金屬納米修飾電極。制備過程較為簡單,綠色環(huán)保,利用該電極對綠原酸的電化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)綠原酸在碳載鉑金雙金屬納米電極表面有明顯的被催化現(xiàn)象,而提高電極溫度,綠原酸的電化學(xué)響應(yīng)增強(qiáng),有利于檢測。利用該技術(shù)對貢菊中的綠原酸含量進(jìn)行檢測后發(fā)現(xiàn)檢測結(jié)果偏高,這可能是檢測中其他和綠原酸類似結(jié)構(gòu)的物質(zhì)也發(fā)生了響應(yīng)導(dǎo)致的。此外冷熱兩用電極對碳載鉑金雙金屬納米修飾膜具有良好的保護(hù)作用,不必放置到冰箱中即可進(jìn)行低溫保存,這對保持便攜性前提下提高檢測的重現(xiàn)性非常有利。