RU2541798C1 - Method of preparing metal nanoparticle-modified carbon-containing indicator electrodes for voltammetric analysis of organic compounds - Google Patents

Method of preparing metal nanoparticle-modified carbon-containing indicator electrodes for voltammetric analysis of organic compounds Download PDF

Info

Publication number
RU2541798C1
RU2541798C1 RU2014104287/04A RU2014104287A RU2541798C1 RU 2541798 C1 RU2541798 C1 RU 2541798C1 RU 2014104287/04 A RU2014104287/04 A RU 2014104287/04A RU 2014104287 A RU2014104287 A RU 2014104287A RU 2541798 C1 RU2541798 C1 RU 2541798C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electrode
electrodes
nanoparticles
modified
carbon
Prior art date
Application number
RU2014104287/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анастасия Валерьевна Шабалина
Валерий Анатольевич Светличный
Иван Николаевич Лапин
Ксения Александровна Белова
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет"
Priority to RU2014104287/04A priority Critical patent/RU2541798C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2541798C1 publication Critical patent/RU2541798C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Catalysts (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to a method of preparing carbon-containing indicator electrodes modified with nanoparticles of Au, Pt, Pd, Ni, Cu. Modification is carried out by depositing metal nanoparticles obtained by laser ablation of metal targets in clean solvents in the absence of stabilisers onto the working surface of the indicator electrode and holding (for not less than 5 minutes) the working surface in a respective dispersion (with concentration of not less than 0.05 g/l), followed by drying on air at room temperature.
EFFECT: method is simple, reactant-clean, and is not complicated by the need to use high temperatures and toxic organic substances.
6 ex, 10 dwg

Description

Изобретение относится к области электрохимического анализа и предназначено для получения углеродсодержащих электродов, модифицированных наночастицами металлов (Au, Pt, Pd, Ni, Cu), для проведения качественного и количественного определения органических веществ (гидрохинона, адреналина, дофамина, аскорбиновой кислоты и глюкозы и др.) вольтамперометрическим методом в широком спектре объектов (пищевые продукты, фармацевтические препараты, объекты окружающей среды, биологические объекты и др.), а также при проведении научных исследований в условиях исследовательских лабораторий.The invention relates to the field of electrochemical analysis and is intended to produce carbon-containing electrodes modified with metal nanoparticles (Au, Pt, Pd, Ni, Cu), for the qualitative and quantitative determination of organic substances (hydroquinone, adrenaline, dopamine, ascorbic acid and glucose, etc. ) by voltammetric method in a wide range of objects (food products, pharmaceuticals, environmental objects, biological objects, etc.), as well as when conducting scientific research under research laboratories.

Присутствие органических соединений в анализируемой пробе определяют по наличию пиков электрохимических превращений аналита на индикаторном электроде или по пикам превращений модификаторов в присутствии аналита, а концентрацию определяемых веществ - по величине тока пиков электрохимического превращения аналита или по величине приращения тока пика превращения модификатора в присутствии аналита. Модифицирование углеродсодержащих электродов предлагаемым способом приводит к расширению числа определяемых с их помощью веществ и/или повышению чувствительности анализа по сравнению с немодифицированными электродами.The presence of organic compounds in the analyzed sample is determined by the presence of peaks of the electrochemical transformations of the analyte on the indicator electrode or by the peaks of transformations of the modifiers in the presence of the analyte, and the concentration of the analytes is determined by the magnitude of the current peaks of the electrochemical conversion of the analyte or by the magnitude of the increment of the peak current of the conversion of the modifier in the presence of analyte. Modification of carbon-containing electrodes by the proposed method leads to an increase in the number of substances determined with their help and / or an increase in the sensitivity of the analysis compared to unmodified electrodes.

Используемые сокращения:Abbreviations Used:

ХМЭ - химически модифицированные электроды;KhME - chemically modified electrodes;

ЦВА - циклическая вольтамперограмма.CVA - cyclic voltammogram.

Вольтамперометрия является широко распространенным электрохимическим методом анализа органических соединений. Успехи в этой области электроанализа связаны с появлением нового поколения электродов - химически модифицированных электродов (ХМЭ) [Модифицированные электроды с каталитическими свойствами в органической вольтамперометрии //диссертация Шайдаровой Л.Г. на соискание ученой степени доктора химических наук, Казань, 2008, 360 с.]. Модифицирование электродной поверхности способствует повышению чувствительности, селективности и воспроизводимости метода. Электрокаталитические свойства ХМЭ обусловлены введением редокс-медиатора, осуществляющего перенос электрона между электродом и анализируемым веществом. Это приводит к понижению потенциала окислительно-восстановительной реакции и увеличению ее скорости. Кроме того, регенерация исходной формы медиатора ведет к увеличению регистрируемого тока. Таким образом, редокс-медиаторы способствуют повышению чувствительности, а также в некоторых случаях селективности определения органических соединений.Voltammetry is a widely used electrochemical method for the analysis of organic compounds. Success in this area of electroanalysis is associated with the emergence of a new generation of electrodes - chemically modified electrodes (KhME) [Modified electrodes with catalytic properties in organic voltammetry // dissertation, L. Shaydarova. for the degree of Doctor of Chemistry, Kazan, 2008, 360 pp.]. Modification of the electrode surface increases the sensitivity, selectivity and reproducibility of the method. The electrocatalytic properties of CME are due to the introduction of a redox mediator that carries out electron transfer between the electrode and the analyte. This leads to a decrease in the potential of the redox reaction and an increase in its rate. In addition, the regeneration of the initial form of the mediator leads to an increase in the recorded current. Thus, redox mediators increase the sensitivity and, in some cases, the selectivity of the determination of organic compounds.

Известно, что золото и металлы платиновой группы являются универсальными катализаторами для многих электрохимических реакций и служат материалом для изготовления индикаторных электродов [Модифицированные электроды с каталитическими свойствами в органической вольтамперометрии //диссертация Шайдаровой Л.Г. на соискание ученой степени доктора химических наук, Казань, 2008, 360 с]. Однако более широкое практическое применение получили электроды с металлами-катализаторами, нанесенными на различные носители или подложки. Они проявляют особые адсорбционные и электрокаталитические свойства, отличные от компактных и дисперсных металлов. Это связывают с изменением кристаллической ориентации частиц и их электронным строением. Установлено, что каталитические свойства частиц металла во многом определяются их размером и формой, степенью дисперсности, природой носителя, природой прекурсора (формой существования иона металла), способом его нанесения на поверхность электрода [Модифицированные электроды с каталитическими свойствами в органической вольтамперометрии //диссертация Шайдаровой Л.Г. на соискание ученой степени доктора химических наук, Казань, 2008, 360 с.].It is known that gold and platinum group metals are universal catalysts for many electrochemical reactions and serve as material for the manufacture of indicator electrodes [Modified electrodes with catalytic properties in organic voltammetry // dissertation, L. Shaydarova. for the degree of Doctor of Chemical Sciences, Kazan, 2008, 360 s]. However, electrodes with metal catalysts deposited on various supports or substrates have gained wider practical application. They exhibit special adsorption and electrocatalytic properties, different from compact and dispersed metals. This is associated with a change in the crystal orientation of the particles and their electronic structure. It has been established that the catalytic properties of metal particles are largely determined by their size and shape, degree of dispersion, the nature of the carrier, the nature of the precursor (the form of existence of a metal ion), the method of its deposition on the electrode surface [Modified electrodes with catalytic properties in organic voltammetry // Shaydarova L dissertation .G. for the degree of Doctor of Chemistry, Kazan, 2008, 360 pp.].

Вольтамперометрический анализ органических соединений с использованием модифицированных электродов основан на каталитическом действии металлов модификаторов и проявляется в появлении и/или смещении пиков окисления/восстановления аналита (катализ по потенциалу) и/или в возрастании токов указанных пиков (катализ по току) [Модифицированные электроды с каталитическими свойствами в органической вольтамперометрии //диссертация Шайдаровой Л.Г. на соискание ученой степени доктора химических наук, Казань, 2008, 360 с.].The voltammetric analysis of organic compounds using modified electrodes is based on the catalytic effect of modifier metals and is manifested in the appearance and / or shift of oxidation / reduction peaks of the analyte (potential catalysis) and / or in an increase in the currents of these peaks (current catalysis) [Modified electrodes with catalytic properties in organic voltammetry // dissertation by L. Shaydarova for the degree of Doctor of Chemistry, Kazan, 2008, 360 pp.].

Известен способ [Модифицированные электроды с каталитическими свойствами в органической вольтамперометрии //диссертация Шайдаровой Л.Г. на соискание ученой степени доктора химических наук, Казань, 2008, 360 с.] приготовления углеродсодержащих электродов, модифицированных наночастицами металлов электрохимической поляризацией в растворах солей металлов-модификаторов. Проводится потенциостатический или потенциометрический режим получения наночастиц металла на поверхности углеродсодержащего индикаторного электрода. Размер частиц и степень заполнения поверхности регулируются временем проведения электрохимического осаждения. В качестве металлов-модификаторов использовались Pt, Pd, Au, Rh, Ru, Ir и Os. Модифицированные указанным способом углеродсодержащие электроды могут использоваться в определении широкого спектра органических веществ. В частности, стеклоуглеродный электрод с нанесенными частицами платины авторы предлагали использовать для определения этанола; лучший каталитический эффект для определения гидрохинона наблюдали для электрода, модифицированного золотом; в случае дофамина и адреналина среди рассмотренных в работе металлов каталитический эффект проявили родий, платина и золото, нанесенные на стеклоуглеродный электрод (максимальный эффект по определению дофамина наблюдался для золота, а при определении адреналина - на платине). При определении аскорбиновой кислоты Pt, Pd и Au проявляют большую каталитическую активность при их присутствии в виде наночастиц.The known method [Modified electrodes with catalytic properties in organic voltammetry // thesis Shaydarova LG for the degree of Doctor of Chemistry, Kazan, 2008, 360 pp.] the preparation of carbon-containing electrodes modified with metal nanoparticles by electrochemical polarization in solutions of modifier metal salts. A potentiostatic or potentiometric mode of producing metal nanoparticles on the surface of a carbon-containing indicator electrode is carried out. The particle size and degree of surface filling are controlled by the time of electrochemical deposition. Pt, Pd, Au, Rh, Ru, Ir, and Os were used as modifier metals. Modified by this method, carbon-containing electrodes can be used in the determination of a wide range of organic substances. In particular, the authors proposed using a glassy carbon electrode coated with platinum particles to determine ethanol; the best catalytic effect for determining hydroquinone was observed for a gold modified electrode; in the case of dopamine and adrenaline, among the metals considered in the work, the catalytic effect was shown by rhodium, platinum and gold deposited on a glassy carbon electrode (the maximum effect was determined for gold by the determination of dopamine for gold, and on platinum when determining adrenaline). In the determination of ascorbic acid, Pt, Pd, and Au exhibit great catalytic activity when they are present in the form of nanoparticles.

Однако данный способ приготовления модифицированных электродов имеет ряд недостатков:However, this method of preparing modified electrodes has several disadvantages:

- Модификатор необходимо наносить непосредственно перед анализом, что усложняет процедуру проведения самого анализа и затрудняет стандартизацию подобных электродов.- The modifier must be applied immediately before the analysis, which complicates the procedure for the analysis itself and makes it difficult to standardize such electrodes.

- Равномерность покрытия электрода частицами модификатора сильно зависит от дефектности поверхности из-за того, что на дефектах наблюдается максимальная плотность тока.- The uniformity of the coating of the electrode with modifier particles strongly depends on the surface imperfection due to the fact that the maximum current density is observed on the defects.

- Нанесенные частицы модификатора присутствует на поверхности модифицированных электродов в виде многослойных агломератов, что приводит к тому, что не все они имеют контакт с основным материалом электрода. В то время как известно [Вольтамперометрия с модифицированными и ультрамикроэлектродами //Будников Г. К., Майстренко В.Н., Муринов Ю.И. М.: Наука, 1994. 240 с.], что максимально благоприятные условия для переноса электрона в случае модифицированных наночастицами металлов электродов обеспечиваются для монослойных покрытий, которые отличаются высокой степенью энергетической эквивалентности.- The applied particles of the modifier are present on the surface of the modified electrodes in the form of multilayer agglomerates, which leads to the fact that not all of them have contact with the basic material of the electrode. While it is known [Voltammetry with modified and ultramicroelectrodes // Budnikov G.K., Maistrenko V.N., Murinov Yu.I. M .: Nauka, 1994. 240 p.], That the most favorable conditions for electron transfer in the case of electrodes modified with metal nanoparticles are provided for monolayer coatings, which are characterized by a high degree of energy equivalence.

Основным недостатком проведения анализа с использованием описанных выше электродов является то, что на вольтамперограммах присутствуют пики электрохимических превращений металлов-модификаторов, окисляющихся и восстанавливающихся в процессе проведения анализа. Присутствие данных пиков осложняет интерпретацию полученных вольтамперограмм, так как требуется разделение пиков модификатора и аналита, при условии, что первые способны смещаться в присутствии анализируемого вещества и менять величину тока вне зависимости от концентрации деполяризатора. Это осложняет процедуру интерпретации полученных результатов и может привести к ошибкам.The main disadvantage of the analysis using the electrodes described above is that voltammograms show peaks of electrochemical transformations of metal modifiers that are oxidized and reduced during the analysis. The presence of these peaks complicates the interpretation of the obtained voltammograms, since it is necessary to separate the peaks of the modifier and the analyte, provided that the former are able to shift in the presence of the analyte and change the current value regardless of the concentration of the depolarizer. This complicates the procedure for interpreting the results and may lead to errors.

Более привлекательными с точки зрения простоты и воспроизводимости формы и размеров частиц модификаторов являются способы модифицирования электродов с использованием готовых наночастиц металлов из дисперсий в различных растворителях.More attractive from the point of view of simplicity and reproducibility of the form and particle size of the modifiers are methods for modifying the electrodes using finished metal nanoparticles from dispersions in various solvents.

Так, известен способ [Патент: Способ определения цистеина в водных растворах методом циклической вольтамперометрии на графитовом электроде, модифицированном коллоидными частицами золота //Перевезенцева Д.О., Миронец Е.В., Горчаков Э.В. Патент РФ №2463587, от 24.05.2011; Публикация: Вольтамперометрия глутатиоина на графитовых электродах, модифицированных наночастицами золота //Сейтжанова М.А., Перевезенцева Д.О. Сборник трудов IX Международной конференции студентов и молодых ученых «Перспективы развития фундаментальных наук», г. Томск, 2012 г.] модифицирования графитовых электродов для определения таких органических веществ, как цистеин и глутатиоин наночастицами золота из золя, приготовленного методом химического восстановления из HAuCl4 смесью цитрата и борогидрида натрия. Нанесение модификатора проводилось электрохимическим осаждением на фоне 0,1 М раствора NaOH при потенциале -1,0 В в течение 300 с. Несмотря на то, что для модифицирования электрода в этом способе использовались готовые наночастицы металла, поскольку осаждение модификатора осуществлялось электрохимически, ему присущи те же недостатки, что и в случае способа [Модифицированные электроды с каталитическими свойствами в органической вольтамперометрии //диссертация Шайдаровой Л.Г. на соискание ученой степени доктора химических наук, Казань, 2008, 360 с.].So, the known method [Patent: Method for determining cysteine in aqueous solutions by cyclic voltammetry on a graphite electrode modified with colloidal gold particles // Perevezentseva D.O., Mironets E.V., Gorchakov E.V. RF patent No. 2463587, dated 05.24.2011; Publication: Voltammetry of glutathioin on graphite electrodes modified with gold nanoparticles // Seitzhanova MA, Perevezentseva D.O. Proceedings of the IX International Conference of Students and Young Scientists "Prospects for the Development of Basic Sciences", Tomsk, 2012] modification of graphite electrodes to determine organic substances such as cysteine and glutathioin by gold nanoparticles from sols prepared by chemical reduction from HAuCl 4 with a mixture citrate and sodium borohydride. The modifier was applied by electrochemical deposition on the background of a 0.1 M NaOH solution at a potential of -1.0 V for 300 s. Despite the fact that ready-made metal nanoparticles were used to modify the electrode in this method, since the modifier was deposited electrochemically, it had the same drawbacks as in the case of the method [Modified electrodes with catalytic properties in organic voltammetry // dissertation L. L. Shaydarova. for the degree of Doctor of Chemistry, Kazan, 2008, 360 pp.].

Известен другой способ [Статья: Au-nanoparticle-bis-bipyridinum cyclophane superstructures: assembly, characterization and sensoric applications //Lahav M., Shipway A.N., Willner I. Journal of Chemical Society. 1999. V. 2. P. 1925-1931.], также основанный на осаждении на поверхность электродов золотых наночастиц, приготовленных методом химического восстановления (цитратом натрия из HAuCl4). В данном способе модифицировались электроды на основе олова, допированного индием. Способ нанесения модифицирующих наночастиц Au на поверхность заключается в предварительном 2- минутном силилировании поверхности электрода выдерживанием в 3-аминоприпилтриэтоксисилане, последующем выдерживании в дисперсии золотых наночастиц в течение 2 часов и помещении в раствор тетрахлорида циклофана на 30 минут. После трехкратной промывки электроды помещались в воду, где и хранились до и после использования. В отличие от предыдущего [Патент: Способ определения цистеина в водных растворах методом циклической вольтамперометрии на графитовом электроде, модифицированном коллоидными частицами золота //Перевезенцева Д.О., Миронец Е.В., Горчаков Э.В. Патент РФ №2463587, от 24.05.2011.], в этом способе модифицирования наночастицы золота присутствуют на поверхности в связанном органическими соединениями состоянии. Такие частицы имеют достаточно прочное закрепление на рабочей поверхности электрода, однако присутствуют в виде многослойных агрегатов. Данные модифицированные электроды предназначены для определения гидрохинона, дофамина и адреналина при рН 7,2 (фосфатный буфер). Основной недостаток метода связан с наличием органических «закрепителей» на поверхности электрода. Это в некоторых случаях может мешать ведению анализа, а также от этого значительно страдает устойчивость электрода и стабильность его работы в агрессивных средах, так как сильные кислоты и щелочи могут влиять на состав и свойства поверхности электрода.Another method is known [Article: Au-nanoparticle-bis-bipyridinum cyclophane superstructures: assembly, characterization and sensoric applications // Lahav M., Shipway AN, Willner I. Journal of Chemical Society. 1999. V. 2. P. 1925-1931.], Also based on the deposition on the surface of the electrodes of gold nanoparticles prepared by chemical reduction (sodium citrate from HAuCl 4 ). In this method, tin-based electrodes doped with indium were modified. The method of applying Au modifying nanoparticles to the surface consists in preliminary 2-minute silylation of the electrode surface by exposure to 3-aminopripyltriethoxysilane, followed by exposure to the dispersion of gold nanoparticles for 2 hours and placing cyclophane tetrachloride in a solution for 30 minutes. After washing three times, the electrodes were placed in water, where they were stored before and after use. Unlike the previous one [Patent: A method for determining cysteine in aqueous solutions by cyclic voltammetry on a graphite electrode modified with colloidal gold particles // Perevezentseva D.O., Mironets E.V., Gorchakov E.V. RF patent No. 2463587, dated 05.24.2011.], In this method of modifying gold nanoparticles are present on the surface in a state bound by organic compounds. Such particles have a sufficiently strong fastening on the working surface of the electrode, but are present in the form of multilayer aggregates. These modified electrodes are designed to determine hydroquinone, dopamine and adrenaline at pH 7.2 (phosphate buffer). The main disadvantage of this method is the presence of organic “fixers” on the surface of the electrode. In some cases, this may interfere with the analysis, and the stability of the electrode and the stability of its operation in aggressive environments are significantly affected, since strong acids and alkalis can affect the composition and surface properties of the electrode.

Известен еще один способ [Статья: Gold nanoparticle arrays for the voltammetric sensing of dopamine //Raj C.R., Okajima T., Ohsaka T. Journal of Electrochemical Chemistry. 2003. V. 543. P. 127-133] модифицирования электродов металлическими наночастицами, основанный на закреплении наночастиц на поверхности золотого электрода концевыми аминогруппами цистамина. Коллоидный раствор наночастиц Au готовился восстановлением золота цитратом и борогидридом натрия из тетрагидрохлорида золота. На предварительно модифицированный цистамином электрод наносились частицы золота выдерживанием первого в коллоидном растворе в течение 12 часов. Далее осуществлялась тщательная промывка для удаления незакрепленного цистамина. Модифицированный таким способом электрод предназначен для электрохимического анализа дофамина. В отличие от предыдущих способов данный вариант позволяет получать монослой наночастиц модификатора на поверхности, но отмеченные выше недостатки, связанные с наличием органического компонента на поверхности, сохраняются.Another method is known [Article: Gold nanoparticle arrays for the voltammetric sensing of dopamine // Raj C.R., Okajima T., Ohsaka T. Journal of Electrochemical Chemistry. 2003. V. 543. P. 127-133] modification of the electrodes by metal nanoparticles, based on the attachment of nanoparticles to the surface of the gold electrode by the amino terminal groups of cystamine. A colloidal solution of Au nanoparticles was prepared by reducing gold with citrate and sodium borohydride from gold tetrahydrochloride. Gold particles were deposited onto a pre-modified cystamine electrode by holding the first in a colloidal solution for 12 hours. Next, a thorough flush was performed to remove loose cystamine. The electrode modified in this way is intended for electrochemical analysis of dopamine. Unlike previous methods, this option allows you to get a monolayer of modifier nanoparticles on the surface, but the above-mentioned disadvantages associated with the presence of an organic component on the surface are preserved.

Наиболее близким к предлагаемому авторами способу модифицирования является [Статья: Electrocatalytic oxidation of glucose at gold nanoparticle-modified carbon electrodes in alkaline and neutral solutions //Tominaga M., Shimazoe T., Nagashima M., Taniguchi I. 2005. V. 7. P. 189-193]. Способ основан на нанесении на углеродсодержащий электрод предварительно приготовленных двухфазным синтезом [Статья: Alcanethiolate gold cluster molecules with core diameter from 1,5 to 5,2 nm: Core and monolayer properties as a function of core size //M.J. Hostetler, J.E. Wingate, C.J. Zhong, J.E. Harris, R.W. Vachet, M.R. Clark, J.D. Londono, S.J. Green, J.J. Stokes, G.D. Wignall, G.L. Glish, M.D. Porter, N.D. Evans, R.W. Murray Langmuir. 1998. V.14. P. 17-30] наночастиц золота диаметром 2 нм, покрытых монослоем декантиолат-анионов из дисперсии в гексане, с последующим высушиванием на воздухе при комнатной температуре. Для удаления органического капсулирующего агента электроды после нанесения модификатора подвергались термообработке при 300°С в течение 2 часов. Полученный углеродсодержащий электрод, модифицированный наночастицами золота, использовался для определения глюкозы в щелочной и нейтральной средах.Closest to the modification method proposed by the authors is [Article: Electrocatalytic oxidation of glucose at gold nanoparticle-modified carbon electrodes in alkaline and neutral solutions // Tominaga M., Shimazoe T., Nagashima M., Taniguchi I. 2005. V. 7. P. 189-193]. The method is based on applying to the carbon-containing electrode pre-prepared by two-phase synthesis [Article: Alcanethiolate gold cluster molecules with core diameter from 1.5 to 5.2 nm: Core and monolayer properties as a function of core size //M.J. Hostetler, J.E. Wingate, C.J. Zhong, J.E. Harris, R.W. Vachet, M.R. Clark, J.D. Londono, S.J. Green, J.J. Stokes, G..D. Wignall, G.L. Glish, M.D. Porter, N.D. Evans, R.W. Murray Langmuir. 1998. V.14. P. 17-30] gold nanoparticles with a diameter of 2 nm, coated with a monolayer of decantiolate anions from a dispersion in hexane, followed by drying in air at room temperature. To remove the organic encapsulating agent, the electrodes, after applying the modifier, were heat treated at 300 ° C for 2 hours. The obtained carbon-containing electrode modified with gold nanoparticles was used to determine glucose in alkaline and neutral environments.

У данного способа отсутствуют недостатки предыдущих, в частности отсутствуют посторонние органические соединения на рабочей поверхности электрода, однако он осложнен необходимостью использования органических растворителей (толуол - при приготовлении наночастиц, гексан - при нанесении на поверхность), а также наличием дополнительной стадии при модифицировании, обусловленной необходимостью удаления капсулирующего агента (декантиолат-анионов) термообработкой, требующей высоких температур. Поскольку не все углеродсодержащие электроды являются устойчивыми к высокотемпературному воздействию, возможно их разрушение, изменение структуры поверхностного слоя электрода (агломерация наночастиц, заращивание дефектов) и другие нежелательные изменения, что может привести к ухудшению характеристик электродов и плохой воспроизводимости результатов. Также в случае с высокотемпературным воздействием невозможно применение в качестве модификаторов металлов, способных окисляться в таких условиях - глубокое окисление может привести к потере сцепления наночастиц с поверхностью индикаторного электрода.This method has no drawbacks of the previous ones, in particular, there are no extraneous organic compounds on the working surface of the electrode, however, it is complicated by the need to use organic solvents (toluene when preparing nanoparticles, hexane when applied to the surface), as well as the presence of an additional stage during modification, due to the need removal of the encapsulating agent (decantiolate anions) by heat treatment requiring high temperatures. Since not all carbon-containing electrodes are resistant to high-temperature effects, they can be destroyed, structure of the surface layer of the electrode (agglomeration of nanoparticles, overgrowing of defects) and other undesirable changes can occur, which can lead to deterioration of the characteristics of the electrodes and poor reproducibility of the results. Also, in the case of high-temperature exposure, it is impossible to use metals that can oxidize under such conditions as modifiers — deep oxidation can lead to loss of adhesion of nanoparticles to the surface of the indicator electrode.

Общим недостатком всех вышеперечисленных методов приготовления электродов с использованием готовых наночастиц является использование при модифицировании различных органических веществ в качестве стабилизаторов, закрепителей и т.д. Кроме того, все перечисленные выше способы нанесения на электрод наночастиц из их дисперсий требуют длительного (от 2 до 12 часов) контакта поверхности модифицируемого электрода с дисперсией наночастиц, что мало приемлемо для использования данных методов в промышленных масштабах.A common drawback of all of the above methods for the preparation of electrodes using finished nanoparticles is the use of various organic substances when modifying as stabilizers, fixers, etc. In addition, all the above methods of depositing nanoparticles from their dispersions onto the electrode require a long (from 2 to 12 hours) contact of the surface of the modified electrode with the dispersion of nanoparticles, which is hardly acceptable for using these methods on an industrial scale.

Настоящим изобретением решается проблема необходимости использования в процессе модифицирования и/или последующего присутствия на поверхности электродов дополнительных органических веществ. Также появляется возможность применения других, более дешевых металлов, помимо золота и металлов платиновой группы.The present invention solves the problem of the need for use in the process of modification and / or subsequent presence on the surface of the electrodes of additional organic substances. There is also the possibility of using other, cheaper metals, in addition to gold and platinum group metals.

Задача изобретения - создание простого, реагентно-чистого, не осложненного необходимостью использования высоких температур и токсичных органических веществ метода приготовления углеродсодержащих электродов, модифицированных наночастицами различных металлов, для проведения вольтамперометрического анализа органических веществ.The objective of the invention is the creation of a simple, reagent-friendly, not complicated by the need to use high temperatures and toxic organic substances method of preparing carbon-containing electrodes modified with nanoparticles of various metals for voltammetric analysis of organic substances.

Положительный результат достигается тем, что:A positive result is achieved by the fact that:

- Во-первых, в качестве основы используются недорогие и широко распространенные углеродсодержащие электроды: импрегнированные графитовые электроды (ИГЭ) (импрегнированные смесью полиэтилена и парафина), угольно-пастовые электроды (УПЭ), стеклоуглеродные электроды (СУ), угольно-композитные электроды (на основе графитового порошка и твердого полимерного связующего). Данный класс электродов отличается высокой химической и электрохимической устойчивостью и широкой областью рабочих потенциалов.- Firstly, inexpensive and widespread carbon-containing electrodes are used as a base: impregnated graphite electrodes (IGE) (impregnated with a mixture of polyethylene and paraffin), carbon paste electrodes (UPE), glassy carbon electrodes (SU), carbon composite electrodes (on based on graphite powder and a solid polymer binder). This class of electrodes is characterized by high chemical and electrochemical stability and a wide range of working potentials.

- Во-вторых, в качестве модификаторов поверхности электродов используются зарядово-стабилизированные готовые дисперсии наночастиц металлов (Au, Pt, Pd, Ni, Cu), полученных методом лазерной абляции объемных металлических мишеней в чистых растворителях (спирт, вода или любой др.) в отсутствие стабилизирующих или капсулирующих агентов. Размер частиц регулируется условиями получения их дисперсий [Статья: Синтез наночастиц металлов при лазерной абляции твердых тел в жидкостях наносекундным излучением 2-й гармоники Nd-YAG лазера //Светличный В.А., Изаак Т.И., Бабкина О.В., Шабалина А.В. Известия ВУЗов. Физика. 2009 г., №12/2].- Secondly, charge-stabilized finished dispersions of metal nanoparticles (Au, Pt, Pd, Ni, Cu) obtained by laser ablation of bulk metal targets in pure solvents (alcohol, water or any other) in lack of stabilizing or encapsulating agents. Particle size is governed by the conditions for obtaining their dispersions [Article: Synthesis of metal nanoparticles during laser ablation of solids in liquids by nanosecond radiation of the 2nd harmonic of an Nd-YAG laser // Svetlichny VA, Isaak TI, Babkina OV, Shabalina A.V. University News. Physics. 2009, No. 12/2].

- В-третьих, нанесение модификатора на поверхность осуществляется выдерживанием рабочей поверхности электрода в коллоидном растворе с последующим высушиванием на воздухе при комнатной температуре. Концентрация частиц на поверхности определяется временем выдерживания (для максимального заполнения не превышает 30 минут) и концентрацией частиц в растворе.- Thirdly, applying the modifier to the surface is carried out by maintaining the working surface of the electrode in a colloidal solution, followed by drying in air at room temperature. The concentration of particles on the surface is determined by the aging time (for maximum filling does not exceed 30 minutes) and the concentration of particles in the solution.

Отличительным признаком предложенного способа является использование чистых наночастиц металлов, имеющих сферическую или близкую к сферической форму, размером от 2 до 100 нм (в зависимости от природы металла и условий получения, рисунок 1) и имеющих достаточно узкое распределение по размерам и активную поверхность. Это приводит к образованию монослойного покрытия из наночастиц на рабочей поверхности углеродсодержащего электрода (рисунок 2). В свою очередь, такой тип покрытия в отсутствие дополнительных связывающих веществ обеспечивает максимальный контакт наночастиц модификатора с электродом и позволяет значительно облегчить перенос электронов в системе, что проявляется в каталитическом эффекте применения модифицированных подобным образом электродов при электрохимическом анализе органических веществ.A distinctive feature of the proposed method is the use of pure metal nanoparticles having a spherical or close to spherical shape, ranging in size from 2 to 100 nm (depending on the nature of the metal and production conditions, Figure 1) and having a fairly narrow size distribution and active surface. This leads to the formation of a monolayer coating of nanoparticles on the working surface of the carbon-containing electrode (Figure 2). In turn, this type of coating in the absence of additional binders ensures maximum contact of the modifier nanoparticles with the electrode and can significantly facilitate electron transfer in the system, which is manifested in the catalytic effect of the use of electrodes modified in this way in the electrochemical analysis of organic substances.

Предлагаемый способ поясняется схемой (рисунок 3), на которой изображен процесс модифицирования электрода.The proposed method is illustrated by a diagram (Figure 3), which depicts the process of modifying the electrode.

(1) Подготовленная поверхность углеродсодержащего электрода (а - контакт; б - тело электрода; в - защитное покрытие; г - рабочая поверхность электрода);(1) Prepared surface of the carbon-containing electrode (a - contact; b - electrode body; c - protective coating; d - working surface of the electrode);

(2) выдерживание в дисперсии наночастиц;(2) maintaining the dispersion of nanoparticles;

(3) высушивание для удаления растворителя с рабочей поверхности и промывка дистиллированной водой для удаления частиц с нерабочих поверхностей электрода;(3) drying to remove solvent from the work surface and rinsing with distilled water to remove particles from non-working surfaces of the electrode;

(4) повторное высушивание поверхности электрода для удаления остатков воды.(4) re-drying the surface of the electrode to remove residual water.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом и включает этапы:The proposed method is as follows and includes the steps:

1. Подготовка поверхности углеродсодержащих электродов к нанесению модификатора посредством шлифовки и полировки абразивными материалами, бумагой.1. Preparation of the surface of carbon-containing electrodes for applying the modifier by grinding and polishing with abrasive materials, paper.

2. Нанесение наночастиц металлов на рабочую поверхность углеродсодержащих электродов проводилось выдерживанием рабочей поверхности индикаторного электрода в дисперсии (водной, спиртовой или др.) наночастиц, концентрацией не менее 0,05 г/л в течение не менее 5 минут. Затем проводилось высушивание на воздухе при комнатной температуре до полного удаления растворителя с поверхности электрода. После высушивания промывкой дистиллированной водой удалялись наночастицы, осевшие на боковых поверхностях электрода.2. The deposition of metal nanoparticles on the working surface of carbon-containing electrodes was carried out by keeping the working surface of the indicator electrode in a dispersion (water, alcohol or other) of nanoparticles with a concentration of at least 0.05 g / l for at least 5 minutes. Then, drying was carried out in air at room temperature until the solvent was completely removed from the electrode surface. After drying by washing with distilled water, nanoparticles were deposited on the side surfaces of the electrode.

3. Активация поверхности индикаторного электрода. Для закрепления наночастиц на поверхности углеродсодержащего электрода проводилось однократное сканирование в области потенциалов, определяемой рабочим диапазоном электрода, в фоновом электролите, который впоследствии использовался в анализе (например, при анализе аскорбиновой кислоты в качестве фонового электролита используется 0,1 М серная кислота).3. Activation of the surface of the indicator electrode. To fix nanoparticles on the surface of a carbon-containing electrode, a single scan was performed in the potential region determined by the working range of the electrode in the background electrolyte, which was subsequently used in the analysis (for example, in the analysis of ascorbic acid, 0.1 M sulfuric acid is used as the background electrolyte).

4. Регенерация поверхности индикаторного электрода при необходимости проводится стандартной механической очисткой с использованием абразивных материалов с последующей шлифовкой и полировкой (конкретная технология очистки зависит от типа применяемого углеродсодержащего электрода).4. The surface regeneration of the indicator electrode, if necessary, is carried out by standard mechanical cleaning using abrasive materials, followed by grinding and polishing (the specific cleaning technology depends on the type of carbon-containing electrode used).

Пример 1Example 1

Предварительно подготовленная шлифовкой и полировкой поверхность угольно-пастового электрода выдерживалась в спиртовой дисперсии наночастиц палладия размером от 3 до 70 нм (рисунок 1б) концентрацией 0,2 г/л в течение 10 минут. После высушивания и промывания проводилась активация сканированием в области потенциалов от 2,5 до -1,5 В со скоростью 30 мВ/с в 0,1 М серной кислоте. Далее проводилась съемка циклических вольтамперограмм фонового электролита и раствора аналита - дофамина, 0,005 М, в диапазоне от 0 до+1,0 В со скоростью 30 мВ/с. На рисунке 4 приведены участки ЦВА с пиками дофамина на чистом импрегнированном графитовом электроде и на электроде после модифицирования наночастицами палладия. В присутствии модификатора наблюдается смещение анодного пика на 100 мВ в менее положительную область, катодного - также на 100 мВ в обратном направлении и значительное возрастание токов обоих пиков. Таким образом, при использовании электродов, модифицированных предлагаемым способом, в анализе дофамина значительно упрощается интерпретация полученных данных за счет более четкой формы пиков аналита, а также возрастание токов указывает на возможность более высокой чувствительности анализа дофамина с использованием модифицированного электрода.The surface of the carbon paste electrode preliminarily prepared by grinding and polishing was kept in an alcohol dispersion of palladium nanoparticles ranging in size from 3 to 70 nm (Figure 1b) with a concentration of 0.2 g / l for 10 minutes. After drying and washing, activation was performed by scanning in the potential range from 2.5 to -1.5 V at a speed of 30 mV / s in 0.1 M sulfuric acid. Next, cyclic voltammograms of the background electrolyte and analyte - dopamine solution, 0.005 M, were shot in the range from 0 to + 1.0 V at a speed of 30 mV / s. Figure 4 shows the sections of CVA with dopamine peaks on a pure impregnated graphite electrode and on the electrode after modification with palladium nanoparticles. In the presence of the modifier, an anode peak is shifted by 100 mV to a less positive region, a cathode peak is also shifted by 100 mV in the opposite direction and a significant increase in the currents of both peaks. Thus, when using electrodes modified by the proposed method in the analysis of dopamine, the interpretation of the obtained data is significantly simplified due to a clearer peak shape of the analyte, and an increase in currents indicates the possibility of a higher sensitivity of the analysis of dopamine using a modified electrode.

Пример 2Example 2

Поверхность импрегнированного графитового электрода готовилась шлифовкой и полировкой, после чего модифицировалась 10-минутным выдерживанием в спиртовой дисперсии наночастиц никеля (0,05 г/л) размером от 8 до 30 нм (рисунок 1в) с последующим высушивания при комнатной температуре и промыванием. Далее проводилось активация сканирования потенциала в области от 2,5 до -1,5 В со скоростью 30 мВ/с в 0,1 М серной кислоте. Циклические вольтамперограммы фонового электролита и раствора гидрохинона в фоновом электролите с концентрацией 0,005 М снимались в диапазоне от 0 до+1,0 В со скоростью 30 мВ/с. На рисунке 5 приведены участки ЦВА с пиками гидрохинона на чистом импрегнированном графитовом электроде и на электроде после модифицирования наночастицами никеля.The surface of the impregnated graphite electrode was prepared by grinding and polishing, after which it was modified by 10-minute exposure of nickel nanoparticles (0.05 g / l) from 8 to 30 nm in alcohol dispersion (Figure 1c), followed by drying at room temperature and washing. Next, the potential scan was activated in the range from 2.5 to -1.5 V at a speed of 30 mV / s in 0.1 M sulfuric acid. Cyclic voltammograms of the background electrolyte and a solution of hydroquinone in the background electrolyte with a concentration of 0.005 M were recorded in the range from 0 to + 1.0 V at a speed of 30 mV / s. Figure 5 shows CVA plots with peaks of hydroquinone on a pure impregnated graphite electrode and on the electrode after modification with nickel nanoparticles.

Наличие модификатора на поверхности приводит к смещению анодного пика на 50 мВ в менее положительную область, катодного - на 100 мВ в обратном направлении. Также наблюдается улучшение формы обоих пиков, что способно облегчить интерпретацию получаемых результатов и возрастание значений токов, что указывает на возможное повышение предела обнаружения и чувствительности метода анализа с использованием электродов, модифицированных предлагаемым способом.The presence of a modifier on the surface leads to a shift of the anode peak by 50 mV to a less positive region, of the cathode peak by 100 mV in the opposite direction. There is also an improvement in the shape of both peaks, which can facilitate the interpretation of the results and an increase in the current values, which indicates a possible increase in the detection limit and sensitivity of the analysis method using electrodes modified by the proposed method.

Пример 3Example 3

На подготовленную поверхность угольно-компотного электрода наносились наночастицы золота размером от 2 до 25 нм (рисунок 1а) из водной дисперсии концентрацией 0,1 г/л выдерживанием в течение 10 минут. После высушивания на воздухе при комнатной температуре и промывания проводилось сканирование потенциала в области от 2 до -1,5 В со скоростью 10 мВ/с в 0,1 М серной кислоте.Gold nanoparticles from 2 to 25 nm in size (Figure 1a) were applied to the prepared surface of the carbon-composite electrode from an aqueous dispersion with a concentration of 0.1 g / l for 10 minutes. After drying in air at room temperature and washing, a potential scan was performed in the range from 2 to -1.5 V at a speed of 10 mV / s in 0.1 M sulfuric acid.

Далее были получены циклические вольтамперограммы фонового электролита и растворов аскорбиновой кислоты в фоновом электролите с различными концентрациями. Съемка проводилась в диапазоне потенциалов от 0 до+1,0 В со скоростью 10 мВ/с.Next, cyclic voltammograms of the background electrolyte and solutions of ascorbic acid in the background electrolyte with various concentrations were obtained. The survey was carried out in the potential range from 0 to + 1.0 V at a speed of 10 mV / s.

На рисунке 6 видно, что в отсутствие модификатора на поверхности электрода не наблюдается пик в области потенциалов+0,5 В. Также данный пик отсутствует при получении вольтамперограммы для чистого раствора фонового электролита. Следовательно, появляющийся пик объясняется каталитическим эффектом окисления аскорбиновой кислоты на электроде в присутствии наночастиц золота.Figure 6 shows that in the absence of a modifier, a peak in the potential region + 0.5 V is not observed on the electrode surface. This peak is also absent when a voltammogram for a pure background electrolyte solution is obtained. Therefore, the emerging peak is explained by the catalytic effect of the oxidation of ascorbic acid on the electrode in the presence of gold nanoparticles.

На рисунке 7а приведены ЦВА с пиками окисления аскорбиновой кислоты из растворов различной концентрации на модифицированном электроде на фоне 0,1 М серной кислоты. Заметно увеличение значения тока пика превращения аналита по мере увеличения его концентрации. На рисунке 7б представлена калибровочная зависимость для определения концентрации аскорбиновой кислоты по величине тока. Коэффициент корреляции составил 0,999. Данная зависимость может использоваться для анализа растворов аскорбиновой кислоты вольтамперометрическим методом с использованием углеродсодержащих электродов, модифицированных наночастицами золота, полученными методом лазерной абляции.Figure 7a shows CVA with peaks of oxidation of ascorbic acid from solutions of various concentrations on a modified electrode against a background of 0.1 M sulfuric acid. There is a noticeable increase in the peak current of the analyte transformation as its concentration increases. Figure 7b shows a calibration dependence for determining the concentration of ascorbic acid from the current value. The correlation coefficient was 0.999. This dependence can be used to analyze ascorbic acid solutions by the voltammetric method using carbon-containing electrodes modified with gold nanoparticles obtained by laser ablation.

Пример 4Example 4

Наночастицы золота размером от 2 до 25 нм из спиртовой дисперсии концентрацией 0,2 г/л наносились на подготовленную поверхность импрегнированного графитового электрода выдерживанием в течение 10 минут. Далее следовало высушивание на воздухе и промывание. Активация поверхности электрода проводилась сканированием потенциала в области от 2,5 до -1,5 В со скоростью 20 мВ/с: в случае анализа адреналина - в 0,1 М серной кислоте; для анализа глюкозы - в 0,1 М NaOH. Далее были получены циклические вольтамперограммы фонового электролита и растворов аналитов в указанных выше фоновых электролитах. На рисунке 8 приведены полученные ЦВА.Gold nanoparticles ranging in size from 2 to 25 nm from an alcohol dispersion of a concentration of 0.2 g / l were applied to the prepared surface of the impregnated graphite electrode by aging for 10 minutes. This was followed by air drying and washing. The electrode surface was activated by scanning the potential in the range from 2.5 to -1.5 V at a speed of 20 mV / s: in the case of adrenaline analysis, in 0.1 M sulfuric acid; for glucose analysis - in 0.1 M NaOH. Next, cyclic voltammograms of the background electrolyte and analyte solutions in the above background electrolytes were obtained. Figure 8 shows the obtained CVA.

В присутствии модификатора наблюдается появление пика превращения адреналина в области 730 мВ, отсутствующего при использовании немодифицированного электрода, а также появление пика электрохимического превращения глюкозы при 200 мВ, что также нехарактерно для электрода до его модифицирования наночастицами золота. Таким образом, возможно применение модифицированных заявленным способом электродов для вольтамперометрического анализа данных веществ.In the presence of the modifier, the peak of adrenaline conversion in the region of 730 mV, which is absent when using an unmodified electrode, is observed, as well as the peak of the electrochemical conversion of glucose at 200 mV, which is also uncharacteristic of the electrode before its modification with gold nanoparticles. Thus, it is possible to use electrodes modified by the claimed method for voltammetric analysis of these substances.

Пример 5Example 5

На подготовленную поверхность стеклоуглеродного электрода наносились наночастицы платины (от 2 до 25 нм - рисунок 1г) 15 минутным выдерживанием в спиртовой дисперсии, 0,05 г/л. После высушивания и промывания проводилось сканирование потенциала в области от 2,5 до -1,5 В (30 мВ/с) в фоновом электролите - 0,1 М серной кислоте. Далее были получены циклические вольтамперограммы фонового электролита и растворов аскорбиновой кислоты в фоновом электролите с различными концентрациями. в диапазоне от 0 до+1,0 В со скоростью 30 мВ/с. На рисунке 9 приведены ЦВА с пиками аналита на электроде после модифицирования наночастицами платины. Наблюдается пик в области 500 мВ, величина которого зависит от концентрации аналита, следовательно, предлагаемый способ модифицирования углеродсодержащих электродов платиной может быть использован для приготовления электродов для проведения анализа растворов на содержание аскорбиновой кислоты.Platinum nanoparticles (from 2 to 25 nm - Figure 1d) were deposited on the prepared surface of the glassy carbon electrode by 15 min aging in an alcohol dispersion, 0.05 g / L. After drying and washing, a potential scan was performed in the range from 2.5 to -1.5 V (30 mV / s) in the background electrolyte — 0.1 M sulfuric acid. Next, cyclic voltammograms of the background electrolyte and solutions of ascorbic acid in the background electrolyte with various concentrations were obtained. in the range from 0 to + 1.0 V at a speed of 30 mV / s. Figure 9 shows CVA with analyte peaks on the electrode after modification with platinum nanoparticles. A peak is observed in the region of 500 mV, the magnitude of which depends on the analyte concentration; therefore, the proposed method for modifying carbon-containing electrodes with platinum can be used to prepare electrodes for analyzing solutions for ascorbic acid content.

Пример 6Example 6

На поверхность импрегнированного графитового электрода, предварительно подготовленную полировкой, наносились наночастицы меди (20-100 нм) из спиртовой дисперсии (0,15 г/л) выдерживанием в течение 10 минут. Затем следовало высушивание на воздухе и промывание дистиллированной водой. Для активации поверхности электрода проводилось однократное сканирование потенциала в 0,1 М серной кислоте в области от 2,5 до -1,5 В со скоростью 30 мВ/с. Далее были получены циклические вольтамперограммы фонового электролита и растворов аскорбиновой кислоты в фоновом электролите с разной концентрацией аналита (диапазон от 0 до+1,0 В; скорость 30 мВ/с). На рисунке 10 приведены ЦВА с пиками аналита электроде после модифицирования наночастицами меди.On the surface of the impregnated graphite electrode, previously prepared by polishing, copper nanoparticles (20-100 nm) from an alcohol dispersion (0.15 g / l) were deposited for 10 minutes. This was followed by air drying and washing with distilled water. To activate the electrode surface, a single potential scan was performed in 0.1 M sulfuric acid in the range from 2.5 to -1.5 V at a speed of 30 mV / s. Next, cyclic voltammograms of the background electrolyte and ascorbic acid solutions in the background electrolyte with different analyte concentrations were obtained (range from 0 to + 1.0 V; speed 30 mV / s). Figure 10 shows CVA with analyte peaks to the electrode after modification with copper nanoparticles.

Как и в предыдущем примере, в данном случае наблюдается пик окисления аскорбиновой кислоты, величина тока которого растет по мере роста концентрации аналита, что указывает на возможность применения модифицированных медными наночастицами электродов в данном анализе.As in the previous example, in this case, there is a peak in the oxidation of ascorbic acid, the current value of which increases with increasing analyte concentration, which indicates the possibility of using electrodes modified with copper nanoparticles in this analysis.

Claims (1)

Способ приготовления индикаторных углеродсодержащих электродов, модифицированных наночастицами металлов Au, Pt, Pd, Ni, Cu, отличающийся тем, что модифицирование проводится путем осаждения наночастиц металлов полученных методом лазерной абляции металлических мишеней в чистых растворителях в отсутствие стабилизаторов на рабочую поверхность индикаторного электрода при выдерживании (не менее 5 минут) рабочей поверхности в соответствующей дисперсии (с концентрацией не менее 0,05 г/л) с последующим высушиванием на воздухе при комнатной температуре. A method of preparing carbon-containing indicator electrodes modified with Au, Pt, Pd, Ni, Cu, metal nanoparticles, characterized in that the modification is carried out by deposition of metal nanoparticles obtained by laser ablation of metal targets in pure solvents in the absence of stabilizers on the working surface of the indicator electrode during aging (not less than 5 minutes) of the working surface in the corresponding dispersion (with a concentration of at least 0.05 g / l), followed by drying in air at room temperature ur
RU2014104287/04A 2014-02-07 2014-02-07 Method of preparing metal nanoparticle-modified carbon-containing indicator electrodes for voltammetric analysis of organic compounds RU2541798C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014104287/04A RU2541798C1 (en) 2014-02-07 2014-02-07 Method of preparing metal nanoparticle-modified carbon-containing indicator electrodes for voltammetric analysis of organic compounds

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014104287/04A RU2541798C1 (en) 2014-02-07 2014-02-07 Method of preparing metal nanoparticle-modified carbon-containing indicator electrodes for voltammetric analysis of organic compounds

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2541798C1 true RU2541798C1 (en) 2015-02-20

Family

ID=53288789

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014104287/04A RU2541798C1 (en) 2014-02-07 2014-02-07 Method of preparing metal nanoparticle-modified carbon-containing indicator electrodes for voltammetric analysis of organic compounds

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2541798C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2612845C1 (en) * 2015-11-02 2017-03-13 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) METHOD FOR DETERMINING Au, Ni AND Cu NANOPARTICLES IN LIQUID OBJECTS

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU583199A1 (en) * 1973-06-28 1977-12-05 Предприятие П/Я М-5409 Method of depositing aluminium and aluminium oxide coating on carbon anode
WO1990005798A1 (en) * 1988-11-17 1990-05-31 Physical Sciences Inc. Electrocatalyst, methods for preparing it, electrodes prepared therefrom and methods for using them
CN102560530A (en) * 2012-03-15 2012-07-11 中南大学 Nano nickel mass point reinforced non-graphitized conductive carbon cathode material and preparation method thereof

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU583199A1 (en) * 1973-06-28 1977-12-05 Предприятие П/Я М-5409 Method of depositing aluminium and aluminium oxide coating on carbon anode
WO1990005798A1 (en) * 1988-11-17 1990-05-31 Physical Sciences Inc. Electrocatalyst, methods for preparing it, electrodes prepared therefrom and methods for using them
CN102560530A (en) * 2012-03-15 2012-07-11 中南大学 Nano nickel mass point reinforced non-graphitized conductive carbon cathode material and preparation method thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Tominaga M., Shimazoe T., Nagashima M., Taniguchi I., Electrocatalytic oxidation of glucose at gold nanoparticle-modified carbon electrodes in alkaline and neutral solutions, Electrochemistry communications, 2005, V. 7, P. 189-193. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2612845C1 (en) * 2015-11-02 2017-03-13 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) METHOD FOR DETERMINING Au, Ni AND Cu NANOPARTICLES IN LIQUID OBJECTS

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Heli et al. Fine steps of electrocatalytic oxidation and sensitive detection of some amino acids on copper nanoparticles
Bright et al. Chemical and electrochemical Ag deposition onto preformed Au colloid monolayers: Approaches to uniformly-sized surface features with Ag-like optical properties
Saturno et al. Electroanalytical detection of Pb, Cd and traces of Cr at micro/nano-structured bismuth film electrodes
Koyun et al. Voltammetric determination of nitrite with gold nanoparticles/poly (methylene blue)-modified pencil graphite electrode: application in food and water samples
Hasanzadeh et al. Poly-dopamine-beta-cyclodextrin: a novel nanobiopolymer towards sensing of some amino acids at physiological pH
Zakaria et al. Effect of supporting background electrolytes on the nanostructure morphologies and electrochemical behaviors of electrodeposited gold nanoparticles on glassy carbon electrode surfaces
Tsai et al. Ionic liquid assisted synthesis of nano Pd–Au particles and application for the detection of epinephrine, dopamine and uric acid
Saghatforoush et al. Deposition of new thia-containing Schiff-base iron (III) complexes onto carbon nanotube-modified glassy carbon electrodes as a biosensor for electrooxidation and determination of amino acids
Beitollahi et al. Voltammetric and amperometric sensors for determination of epinephrine: A short review (2013-2017)
Afkhami et al. Highly sensitive and selective determination of thiocyanate using gold nanoparticles surface decorated multi-walled carbon nanotubes modified carbon paste electrode
Carvalho et al. Carbon nanotube, carbon black and copper nanoparticle modified screen printed electrodes for amino acid determination
Ciszewski et al. Nanoparticles of Ni (OH) 2 embedded in chitosan membrane as electrocatalyst for non-enzymatic oxidation of glucose
CN103792271A (en) Hydrogen peroxide non-enzyme electrochemical sensor and preparation method thereof
Ghasemi et al. Amperometric hydrazine sensor based on the use of Pt-Pd nanoparticles placed on reduced graphene oxide nanosheets
Saleem et al. Electroanalytical determination of paracetamol using Pd nanoparticles deposited on carboxylated graphene oxide modified glassy carbon electrode
Roushani et al. Development of sensitive amperometric hydrogen peroxide sensor using a CuNPs/MB/MWCNT-C60-Cs-IL nanocomposite modified glassy carbon electrode
Arslan et al. A novel palladium nanoparticles-polyproline-modified graphite electrode and its application for determination of curcumin
Moghadam et al. Electrochemical sensor for the determination of thiourea using a glassy carbon electrode modified with a self-assembled monolayer of an oxadiazole derivative and with silver nanoparticles
Muthurasu et al. Facile electrochemical synthesis of three dimensional flowerlike gold microstructure for electrochemical oxidation of hydrogen peroxide
Jasmin et al. Fabrication and characterization of all-covalent nanocomposite functionalized screen-printed voltammetric sensors
Mohan et al. Amperometric detection of glucose using Prussian blue-graphene oxide modified platinum electrode
Shi et al. Bimetallic nano-structured glucose sensing electrode composed of copper atoms deposited on gold nanoparticles
Ghalkhani et al. Green synthesis of nonprecious metal-doped copper hydroxide nanoparticles for construction of a dopamine sensor
Yang et al. An enzymatic glucose biosensor based on a glassy carbon electrode modified with cylinder-shaped titanium dioxide nanorods
Heidari et al. Lead-doped carbon ceramic electrode as a renewable surface composite electrode for the preparation of lead dioxide film and detection of l-tyrosine

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190208