RU2610220C1 - Method for determining ascorbic acid and dopamine in water at joint presence using modified electrodes - Google Patents

Method for determining ascorbic acid and dopamine in water at joint presence using modified electrodes Download PDF

Info

Publication number
RU2610220C1
RU2610220C1 RU2015149289A RU2015149289A RU2610220C1 RU 2610220 C1 RU2610220 C1 RU 2610220C1 RU 2015149289 A RU2015149289 A RU 2015149289A RU 2015149289 A RU2015149289 A RU 2015149289A RU 2610220 C1 RU2610220 C1 RU 2610220C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
dopamine
ascorbic acid
concentration
electrode
nanoparticles
Prior art date
Application number
RU2015149289A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анастасия Валерьвна Шабалина
Ксения Александровна Рыжинская
Валерий Анатольевич Светличный
Иван Николаевич Лапин
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ)
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" (ТГУ, НИ ТГУ) filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ)
Priority to RU2015149289A priority Critical patent/RU2610220C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2610220C1 publication Critical patent/RU2610220C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/28Electrolytic cell components
    • G01N27/30Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to electrochemical analysis and is intended for the qualitative and quantitative determination of ascorbic acid and dopamine using voltammetric method in a wide range of objects (food, pharmaceuticals, environmental objects, biological objects, et al.) A method for determining ascorbic acid and dopamine content at their joint presence using modified carbon-contained electrodes, wherein refined nanoparticles of Au, Pt, Ni, Cu metals are used as modificators injected by depositing (not less than 5 minutes) from their dispersions (with a concentration not less than 0.05 g / l), produced by laser ablation of metal targets in pure solvents.
EFFECT: invention provides solution to the problem of complexity and labour intensity of the electrode modification process for the simultaneous determination of ascorbic acid and dopamine, as well as the need for polymers and graphene with its derivatives which is expensive and difficult to handle and store.
9 dwg, 8 ex

Description

Изобретение относится к области электрохимического анализа и предназначено для проведения качественного и количественного определения аскорбиновой кислоты и дофамина вольтамперометрическим методом в широком спектре объектов (пищевые продукты, фармацевтические препараты, объекты окружающей среды, биологические объекты и др.) с использованием стеклоуглеродных электродов, модифицированных наночастицами металлов (Au, Pt, Ni, Cu).The invention relates to the field of electrochemical analysis and is intended for the qualitative and quantitative determination of ascorbic acid and dopamine by the voltammetric method in a wide range of objects (food products, pharmaceuticals, environmental objects, biological objects, etc.) using glassy carbon electrodes modified with metal nanoparticles ( Au, Pt, Ni, Cu).

Аскорбиновая кислота (АК) и дофамин (ДА) являются одними из важнейших биологически активных веществ. Дофамин – нейромедиатор, он играет важную роль в нормальном функционировании человеческого организма. Аскорбиновая кислота – водорастворимый витамин, присутствующий во многих продуктах питания, а также добавляемый в пищевые продукты в качестве антиоксиданта и как консервант для увеличения их срока годности. Эти вещества одновременно присутствуют во внутриклеточной жидкости центральной нервной системы и в сыворотке крови. Отклонение от нормального содержания данных веществ в организме ведет к серьезным заболеваниям, поэтому требуются достоверные, надежные и экспрессные методы их определения при совместном присутствии.Ascorbic acid (AK) and dopamine (DA) are some of the most important biologically active substances. Dopamine is a neurotransmitter, it plays an important role in the normal functioning of the human body. Ascorbic acid is a water-soluble vitamin that is present in many foods, as well as added to foods as an antioxidant and as a preservative to increase their shelf life. These substances are simultaneously present in the intracellular fluid of the central nervous system and in blood serum. Deviation from the normal content of these substances in the body leads to serious diseases, therefore reliable, reliable and rapid methods for their determination with joint presence are required.

Электрохимические методы анализа имеют ряд преимуществ по сравнению с другими известными методами (оптическими, титриметрическими и пр.). Они отличаются высокой чувствительностью, экспрессностью, просты в лабораторном оформлении, не требуют высококвалифицированного персонала, имеют низкие пределы обнаружения и невысокую стоимость. Аскорбиновая кислота и дофамин являются электроактивными соединениями со сходными электрохимическими свойствами, они окисляются на поверхности индикаторного электрода, давая сигнал. В качестве сигнала выступает пик электроокисления, величина которого пропорциональна концентрации аналита в растворе. Однако оба вещества имеют близкие по величине потенциалы окисления, что приводит к перекрыванию сигналов этих аналитов. Следствием этого является практическая невозможность количественного определения данных веществ при их совместном присутствии или низкая чувствительность их совместного определения [Статья: Графитовые электроды, модифицированные многостенными углеродными нанотрубками в полистиролсульфонате, для одновременного определения аскорбиновой кислоты, дофамина и мочевой кислоты/ Кумар С.П. и [и др.] // Журн. электрохимия. 2013. Т. 49, вып. 4. С. 339-347]. Для разделения вольтамперометрических пиков этих веществ можно использовать модифицированные индикаторные электроды. Electrochemical methods of analysis have several advantages over other known methods (optical, titrimetric, etc.). They are distinguished by high sensitivity, rapidity, are simple in laboratory design, do not require highly qualified personnel, have low detection limits and low cost. Ascorbic acid and dopamine are electroactive compounds with similar electrochemical properties, they are oxidized on the surface of the indicator electrode, giving a signal. The signal is the peak of electrooxidation, the value of which is proportional to the concentration of the analyte in the solution. However, both substances have close oxidation potentials, which leads to overlapping signals of these analytes. The consequence of this is the practical impossibility of quantitative determination of these substances when they are present together or the low sensitivity of their joint determination [Article: Graphite electrodes modified with multi-walled carbon nanotubes in polystyrene sulfonate for the simultaneous determination of ascorbic acid, dopamine and uric acid / Kumar S.P. and [et al.] // Journal. electrochemistry. 2013.V. 49, no. 4. S. 339-347]. To separate voltammetric peaks of these substances, modified indicator electrodes can be used.

Известен способ [Статья: Voltammetric simultaneous determination of glucose, ascorbic acid and dopamine on glassy carbon electrode modified byNiNPs@poly 1,5-diaminonaphthalene// Hathoot A.A., Yousef U.S., Shatla A.S., Abdel-Azzem M. Electrochimica Acta V.85 2012. P.531-537] совместного определения АК и ДА с использованием стеклоуглеродных электродов, модифицированных наночастицами никеля, диспергированными в поли-диаминонафталине. Полимер использовался для закрепления наночастиц на поверхности электрода и для повышения проводимости системы. Включение металлических наночастиц в проводящую матрицу полимера проводилось в процессе его электрополимеризации. Авторы проводили одновременное определение АК и ДА в диапазоне концентраций 1×10-4÷5×10-4 М. Коэффициент корреляции при калибровке по каждому аналиту составил 0,999. Использование описанного модифицированного электрода позволило разделить близкие пики аналитов с получением двух отдельных, которые могут быть использованы для определения концентрации каждого из аналитов. The known method [Article: Voltammetric simultaneous determination of glucose, ascorbic acid and dopamine on glassy carbon electrode modified byNiNPs @ poly 1,5-diaminonaphthalene // Hathoot AA, Yousef US, Shatla AS, Abdel-Azzem M. Electrochimica Acta V.85 2012 . P.531-537] joint determination of AK and DA using glassy carbon electrodes modified with nickel nanoparticles dispersed in poly-diaminonaphthalene. The polymer was used to attach nanoparticles to the electrode surface and to increase the conductivity of the system. The inclusion of metal nanoparticles in the conductive matrix of the polymer was carried out in the process of its electropolymerization. The authors performed a simultaneous determination of AK and DA in the concentration range of 1 × 10 -4 ÷ 5 × 10 -4 M. The correlation coefficient during calibration for each analyte was 0.999. The use of the described modified electrode made it possible to separate the close peaks of the analytes to obtain two separate ones that can be used to determine the concentration of each analyte.

Существенным недостатком данного метода является использование органического соединения – полимера – для модифицирования поверхности электрода. Полимерные материалы имеют свою специфику работы, они достаточно требовательны к условиям проведения анализа и к условиям их хранения. Срок службы электродов, описанных в вышеуказанном способе, составляет не более 5 дней. Кроме того, присутствие органических соединений при анализе органических аналитов, коими являются аскорбиновая кислота и дофамин, может вносить дополнительную погрешность, влиять на отклик системы в целом и металлических наночастиц, в частности. A significant drawback of this method is the use of an organic compound - a polymer - to modify the surface of the electrode. Polymer materials have their own specifics of work, they are quite demanding on the conditions for the analysis and on the conditions for their storage. The service life of the electrodes described in the above method is not more than 5 days. In addition, the presence of organic compounds in the analysis of organic analytes, such as ascorbic acid and dopamine, can introduce an additional error, affect the response of the system as a whole and metal nanoparticles in particular.

Известен способ [Статья: Gold nanoparticle-decorated MoS2 nanosheets for simultaneous detection of ascorbic acid, dopamine and uric acid // Sun H., Chao J., Zuo X., Su S., Liu X., Yuwen L., Fan C., Wang L. RSC Adv. 2014. V. 4. P. 27625-27629] определения дофамина и аскорбиновой кислоты с использованием стеклоуглеродного электрода, модифицированного нанокомпозитом, состоящим из наночастиц золота, введенных в структурообразующую матрицу МоS2. Композит был получен методом электрохимического осаждения наночастиц золота на поверхность СУЭ с нанесенным предварительно синтезированным слоем сульфида молибдена. Одновременное определение АК и ДА с использованием полученного модифицированного электрода проводили в диапазоне концентраций 1×10-3÷7×10-2 М и 5×10-5÷4×10-3 М соответственно. Коэффициент корреляции при калибровке по каждому из аналитов составил 0,99. The known method [Article: Gold nanoparticle-decorated MoS2 nanosheets for simultaneous detection of ascorbic acid, dopamine and uric acid // Sun H., Chao J., Zuo X., Su S., Liu X., Yuwen L., Fan C ., Wang L. RSC Adv. 2014. V. 4. P. 27625-27629] determination of dopamine and ascorbic acid using a glassy carbon electrode modified with a nanocomposite consisting of gold nanoparticles embedded in a MoS 2 structure-forming matrix. The composite was obtained by electrochemical deposition of gold nanoparticles on the surface of an SCE with a previously synthesized layer of molybdenum sulfide deposited. The simultaneous determination of AK and DA using the obtained modified electrode was carried out in the concentration range of 1 × 10 -3 ÷ 7 × 10 -2 M and 5 × 10 -5 ÷ 4 × 10 -3 M, respectively. The calibration correlation coefficient for each analyte was 0.99.

Данный способ исключает необходимость применения полимера, однако его существенным недостатком является сложность и трудоемкость процесса приготовления модификатора, а также использование токсичных реагентов в процессе синтеза модификатора. This method eliminates the need for polymer, however, its significant disadvantage is the complexity and complexity of the modifier preparation process, as well as the use of toxic reagents in the process of modifier synthesis.

Известен способ [Статья: Synergistic electrocatalytic effect of graphene/nickel hydroxidecomposite for the simultaneous electrochemical determination of ascorbic acid, dopamine and uric acid // Mary Nancy T.E., Anitha Kumary V. Electrochimica Acta V.133 2014. P. 233-240], где в качестве модификатора для СУЭ была использована композиция из графена и NiO. Такой электрод позволяет проводить анализ растворов на содержание АК и ДА методом дифференциально-импульсной вольтамперометрии в диапазонах концентраций 5×10-5÷4,5×10-4 М и 4,4×10-7÷1,1×10-5 М соответственно. Однако в этом случае также имеет место недостаток, описанный для предыдущих систем – процедура модифицирования электрода достаточно сложная и трудоемкая, и стоимость конечного электрода повышается за счет применения графена.The known method [Article: Synergistic electrocatalytic effect of graphene / nickel hydroxidecomposite for the simultaneous electrochemical determination of ascorbic acid, dopamine and uric acid // Mary Nancy TE, Anitha Kumary V. Electrochimica Acta V.133 2014. P. 233-240], where a composition of graphene and NiO was used as a modifier for SCE. Such an electrode allows analysis of solutions for the content of AA and DA by the method of differential pulse voltammetry in the concentration ranges 5 × 10 -5 ÷ 4.5 × 10 -4 M and 4.4 × 10 -7 ÷ 1.1 × 10 -5 M respectively. However, in this case, there is also a drawback described for previous systems - the procedure for modifying the electrode is quite complex and time-consuming, and the cost of the final electrode increases due to the use of graphene.

Также известен способ [Статья: A facile electrochemical sensor based on reduced graphene oxide and Au nanoplates modified glassy carbon electrode for simultaneous detection of ascorbic acid, dopamine and uric acid / /Wang C., Du J., Wang H., Zou C., Jiang F., Yang P., Du Y. Sensors and Actuators B V.204. 2014. P. 302-309] определения АК и ДА с использованием СУЭ, модифицированного композицией из окисленного графена и наночастиц золота. Наночастицы золота электроосаждали на электрод с нанесенным окисленным графеном из HAuCl4 в H3PO4 при постоянном потенциале. Такой электрод сохраняет стабильность работы до 7 дней при температуре хранения, равной 4°C. Для анализа растворов АК и ДА применялся метод дифференциальной импульсной вольтамперометрии. Одновременное определение проводилось в диапазонах концентраций 2,4×10-4÷1,5×10-3 М и 6,8×10-6÷4,1×10-5 М соответственно. Also known is a method [Article: A facile electrochemical sensor based on reduced graphene oxide and Au nanoplates modified glassy carbon electrode for simultaneous detection of ascorbic acid, dopamine and uric acid / / Wang C., Du J., Wang H., Zou C. , Jiang F., Yang P., Du Y. Sensors and Actuators B V. 204. 2014. P. 302-309] determination of AA and DA using a GEM modified with a composition of oxidized graphene and gold nanoparticles. Gold nanoparticles were electrodeposited onto an electrode coated with oxidized graphene from HAuCl 4 in H 3 PO 4 at a constant potential. This electrode maintains stability for up to 7 days at a storage temperature of 4 ° C. To analyze AK and DA solutions, the method of differential pulsed voltammetry was used. Simultaneous determination was carried out in the concentration ranges of 2.4 × 10 -4 ÷ 1.5 × 10 -3 M and 6.8 × 10 -6 ÷ 4.1 × 10 -5 M, respectively.

К основным недостаткам предлагаемого в данной работе способа относятся сложность приготовления модифицированного электрода, включающего в свой состав окисленный графен, а также необходимость создания специальных условий для хранения модифицированных электродов. The main disadvantages of the method proposed in this work include the difficulty of preparing a modified electrode, including oxidized graphene, and the need to create special conditions for storing modified electrodes.

В известном способе [Статья: The simultaneous electrochemical detection of ascorbic acid, dopamine, and uric acid using graphene/size-selected Pt nanocomposites / /Sun C., Lee H., Yang J., Wu C. Biosensors and Bioelectronics V.26. 2011. P. 3450-3455] для одновременного определения АК и ДА применялись электроды, модифицированные нанокомпозитом из графена и наночастиц платины. Наночастицы Pt готовились методом химического осаждения из PtCl4, далее посредством достаточно трудоемкой и длительной процедуры готовились графеновые и платиновые чернила. Для модифицирования СУЭ (стеклоуглеродный электрод) наносили по 10 мкл чернил на очищенную поверхность электрода и сушили при комнатной температуре. Авторы изучали одновременное определение АК и ДА в диапазонах концентраций 1,5×10-7÷3,4×10-5 М и 3×10-8÷8,1×10-6 М соответственно. Коэффициент корреляции при калибровке по каждому из аналитов составил 0,99. In a known method [Article: The simultaneous electrochemical detection of ascorbic acid, dopamine, and uric acid using graphene / size-selected Pt nanocomposites / / Sun C., Lee H., Yang J., Wu C. Biosensors and Bioelectronics V.26 . 2011. P. 3450-3455] for the simultaneous determination of AK and DA, electrodes modified with a nanocomposite of graphene and platinum nanoparticles were used. Pt nanoparticles were prepared by chemical deposition from PtCl 4 , then graphene and platinum inks were prepared using a rather laborious and lengthy procedure. To modify the SCE (glassy carbon electrode), 10 μl of ink was applied to the cleaned surface of the electrode and dried at room temperature. The authors studied the simultaneous determination of AA and DA in the concentration ranges of 1.5 × 10 -7 ÷ 3.4 × 10 -5 M and 3 × 10 -8 ÷ 8.1 × 10 -6 M, respectively. The calibration correlation coefficient for each analyte was 0.99.

Недостатком данного метода, как и предыдущих, является сложность, трудоемкость и высокая длительность процесса приготовления графеновых и платиновых чернил, используемых для модифицирования электрода.The disadvantage of this method, as well as the previous ones, is the complexity, complexity and high duration of the process of preparing graphene and platinum inks used to modify the electrode.

Наиболее близким к предлагаемому авторами способу определения АК и ДА является описанный в [Статья: Hydrothermal synthesis of one-dimensional assemblies of Pt nanoparticles and their sensor application for simultaneous determination of dopamine and ascorbic acid // Wang W., Wang O., Zhang Z. J Nanopart Res 2008. V 10. P.255-262]. Данный способ основан применении электрода, модифицированного наночастицами Pt. Наночастицы платины готовились методом гидротермального синтеза, посредством смешения H2PtCl6 с раствором крахмала (темплат для формирования структуры) и интенсивного перемешивания. Полученный гомогенный раствор переносился в тефлоновые автоклавы, герметизировался и выдерживался при 160°С в течение 24 ч. Далее продукт центрифугировался, промывался и вновь диспергировался в этаноле для получения коллоидного раствора Pt, который в дальнейшем наносился на очищенную поверхность СУЭ. Нанесенный модификатор высушивался при комнатной температуре для испарения растворителя. Модифицированные электроды использовали для анализа АК и ДА. Перед каждым экспериментом электрод помещали в ячейку с 0,02 М фосфатным буфером (рН 7,4) и сканировали при потенциале –0.30 и +0.70 В при скорости развертки 50 мВ/с для стабилизации ЦВА (циклическая вольтамперограмма). В данной работе с использованием электрода, модифицированного по описанной схема, удалось сместить пик электроокисления АК в отрицательную область, а пик ДА в более положительную, тем самым решив проблему перекрывания сигналов данных аналитов. Однако приведены данные только для одного раствора, содержащего 2×10-3 М аскорбиновой кислоты и 1×10-4 М дофамина, не указаны диапазоны определяемых с использованием описанного модифицированного электрода концентраций. The closest to the method proposed by the authors for determining AK and DA is described in [Article: Hydrothermal synthesis of one-dimensional assemblies of Pt nanoparticles and their sensor application for simultaneous determination of dopamine and ascorbic acid // Wang W., Wang O., Zhang Z . J Nanopart Res 2008. V 10. P.255-262]. This method is based on the use of an electrode modified with Pt nanoparticles. Platinum nanoparticles were prepared by hydrothermal synthesis, by mixing H 2 PtCl 6 with a starch solution (template for forming the structure) and intensive mixing. The resulting homogeneous solution was transferred to Teflon autoclaves, sealed and kept at 160 ° C for 24 hours. Then the product was centrifuged, washed and redispersed in ethanol to obtain a colloidal solution of Pt, which was then applied to the cleaned surface of the SCE. The applied modifier was dried at room temperature to evaporate the solvent. Modified electrodes were used to analyze AK and DA. Before each experiment, the electrode was placed in a cell with 0.02 M phosphate buffer (pH 7.4) and scanned at a potential of –0.30 and +0.70 V at a scan rate of 50 mV / s to stabilize the CVA (cyclic voltammogram). In this work, using an electrode modified according to the described scheme, it was possible to shift the peak of AA electrooxidation to the negative region, and the DA peak to a more positive one, thereby solving the problem of overlapping analyte data signals. However, the data are presented for only one solution containing 2 × 10 -3 M ascorbic acid and 1 × 10 -4 M dopamine; ranges of concentrations determined using the described modified electrode are not indicated.

Хотя в данном способе не используются полимеры и дорогостоящий и привередливый к условиям графен, сама процедура модифицирования включает довольно трудоемкие и длительные стадии и требует специального оборудования. Процесс анализа также осложнен необходимостью поддержания рН на постоянном уровне. Кроме того, не описаны аналитические характеристики метода. Although this method does not use polymers and is expensive and picky about graphene, the modification procedure itself involves quite laborious and lengthy stages and requires special equipment. The analysis process is also complicated by the need to maintain a constant pH. In addition, the analytical characteristics of the method are not described.

Настоящим изобретением решается проблема сложности и трудоемкости процесса модифицирования электрода для проведения одновременного определения аскорбиновой кислоты и дофамина, а также необходимости применения полимеров и дорогостоящего и привередливого в обращении и хранении графена и его производных. The present invention solves the problem of the complexity and complexity of the process of modifying the electrode to simultaneously determine ascorbic acid and dopamine, as well as the need for polymers and the expensive and picky handling and storage of graphene and its derivatives.

Задача изобретения – создание простого, реагентно-чистого, не осложненного необходимостью использования высоких температур и токсичных органических веществ метода приготовления углеродсодержащих электродов, модифицированных наночастицами металлов (Au, Pt, Ni), для проведения одновременного вольтамперометрического определения аскорбиновой кислоты и дофамина. The objective of the invention is the creation of a simple, reagent-pure, not complicated by the need to use high temperatures and toxic organic substances method of preparing carbon-containing electrodes modified with metal nanoparticles (Au, Pt, Ni), for simultaneous voltammetric determination of ascorbic acid and dopamine.

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

– В качестве модификаторов поверхности электродов используются зарядово-стабилизированные готовые дисперсии наночастиц металлов (Au, Pt, Ni, Cu), полученные методом лазерной абляции объемных металлических мишеней в чистом растворителе – этиловом спирте, 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].- Charge-stabilized finished dispersions of metal nanoparticles (Au, Pt, Ni, Cu) obtained by laser ablation of bulk metal targets in a pure solvent - ethanol in the absence of stabilizing or encapsulating agents are used as modifiers of the electrode surface. 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].

– Модифицирование поверхности СУЭ проводится выдерживанием электрода в коллоидном растворе наночастиц с последующим высушиванием на воздухе при комнатной температуре. - Modification of the surface of the SCE is carried out by keeping the electrode in a colloidal solution of nanoparticles, followed by drying in air at room temperature.

Главной особенностью предложенного способа является использование в качестве модификатора чистых наночастиц металлов (Au, Pt, Ni, Cu) размером от 2 до 200 нм, а также упрощенный, по сравнению с описанными, способ нанесения модификатора на поверхность электрода, что позволяет значительно снизить временные и финансовые затраты на проведение анализа растворов АК и ДА. The main feature of the proposed method is the use of pure metal nanoparticles (Au, Pt, Ni, Cu) from 2 to 200 nm in size as a modifier, as well as a simplified method of applying the modifier to the electrode surface, as compared with the described ones, which can significantly reduce time and financial costs for the analysis of AK and DA solutions.

Предлагаемый способ поясняется схемой (рисунок 1), на которой изображен процесс модифицирования электрода.The proposed method is illustrated by a diagram (Figure 1), which shows the process of modifying the electrode.

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

(2) Выдерживание электрода в дисперсии наночастиц;(2) Holding the electrode in a dispersion of nanoparticles;

(3) Высушивание для удаления растворителя с рабочей поверхности и промывка дистиллированной водой;(3) Drying to remove solvent from the work surface and rinsing with distilled water;

(4) Внесение электрода в электрохимическую ячейку с анализируемым раствором, содержащим аналиты в растворе фонового электролита – 0,1 М серной кислоты, вспомогательный электрод и электрод сравнения, подключение к потенциостату и активация;(4) Insertion of an electrode into an electrochemical cell with an analyzed solution containing analytes in a background electrolyte solution - 0.1 M sulfuric acid, an auxiliary electrode and a reference electrode, connection to a potentiostat and activation;

(5) Получение циклической вольтамперограммы в диапазоне потенциалов 0÷1,2 В со скоростью изменения потенциала 30 мВ/с;(5) Obtaining a cyclic voltammogram in the potential range 0 ÷ 1.2 V with a potential change rate of 30 mV / s;

(6) Определение величины тока аналитического пика каждого из аналитов и расчет их концентрации по уравнению градуировочной функции.(6) Determining the current value of the analytical peak of each analyte and calculating their concentration according to the equation of the calibration function.

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, фильтровальной бумагой. 1. Preparation of the surface of carbon-containing electrodes for applying the modifier by grinding and polishing with abrasive materials, filter paper.

2. Активация стеклоуглеродных электродов в 0,1 М растворе серной кислоты сканированием потенциала в диапазоне от –0,8 до +1,8 В со скоростью 30 мВ/с.2. Activation of glassy carbon electrodes in a 0.1 M sulfuric acid solution by scanning the potential in the range from –0.8 to +1.8 V at a speed of 30 mV / s.

3. Нанесение наночастиц металлов (Au, Pt, Ni, Cu) на рабочую поверхность углеродсодержащих электродов выдерживанием не менее 5 минут рабочей поверхности индикаторного электрода в спиртовой дисперсии наночастиц металлов с концентрацией не менее 0,05 г/л. 3. Application of metal nanoparticles (Au, Pt, Ni, Cu) on the working surface of carbon-containing electrodes by keeping at least 5 minutes of the working surface of the indicator electrode in an alcohol dispersion of metal nanoparticles with a concentration of at least 0.05 g / l.

4. Высушивание на воздухе при комнатной температуре до полного удаления растворителя с поверхности электрода. 4. Drying in air at room temperature until the solvent is completely removed from the electrode surface.

5. Промывка дистиллированной водой и повторное высушивание. 5. Rinsing with distilled water and re-drying.

6. Внесение модифицированного электрода в электрохимическую ячейку с фоновым электролитом (0,1 М H2SO4), вспомогательным электродом и электродом сравнения, и подключение к потенциостату. 6. The introduction of a modified electrode into an electrochemical cell with a background electrolyte (0.1 M H 2 SO 4 ), an auxiliary electrode and a reference electrode, and connection to a potentiostat.

7. Активация поверхности модифицированного индикаторного электрода однократным сканированием в области потенциалов от –0,8 до +1,8 В, в фоновом электролите (в 0,1 М растворе серной кислоты).7. Surface activation of the modified indicator electrode by a single scan in the potential region from –0.8 to +1.8 V, in the background electrolyte (in a 0.1 M sulfuric acid solution).

8. Получение циклической вольтамперограммы в диапазоне потенциалов 0÷1,2 В со скоростью изменения потенциала 30 мВ/с. 8. Obtaining a cyclic voltammogram in the potential range 0 ÷ 1.2 V with a potential change rate of 30 mV / s.

9. Определение величины тока аналитического пика каждого из аналитов и расчет их концентрации по уравнению градуировочной функции в диапазонах: 1×10-5÷0,49×10-3 М для дофамина, 1×10-5÷0,97×10-3 М для аскорбиновой кислоты.9. Determination of the current value of the analytical peak of each analyte and calculation of their concentration according to the equation of the calibration function in the ranges: 1 × 10 -5 ÷ 0.49 × 10 -3 M for dopamine, 1 × 10 -5 ÷ 0.97 × 10 - 3 M for ascorbic acid.

Пример 1.Example 1

Наночастицы платины из спиртовой дисперсии концентрацией 0,2 г/л наносились на подготовленную и активированную поверхность СУЭ выдерживанием в течение 10 минут. Далее следовало высушивание на воздухе и промывание. Далее проводилась повторная активация электрода анодной поляризацией в 0,1 М растворе серной кислоты при потенциалах от –0,8 до +1,8 В со скоростью 30 мВ/с. Для построения градуировочной зависимости в фоновый раствор одновременно вносились порции аналитов по 10 мкл из исходных растворов для получения растворов в диапазоне концентраций 1×10-5÷4,9×10-4 М для дофамина, 1×10-5÷9,7×10-4 М для аскорбиновой кислоты. На полученных ЦВА наблюдались два анодных пика характерные для окисления АК и ДА (рисунок 2а). Зависимость значения тока пика окисления аналитов от концентраций определяемых соединений в растворе линейна для каждого из этих соединений в следующих диапазонах концентраций: дофамин 5×10-5÷0,37×10-3 М, аскорбиновая кислота 9×10-5÷7,3×10-4 М (рисунок 2б - градуировочные зависимости тока аналитических пиков, полученных на Pt/СУЭ в диапазонах концентраций: дофамин 5×10-5÷0,37×10-3 М, аскорбиновая кислота 9×10-5÷7,3×10-4 М). Коэффициент корреляции по каждому из аналитов составил 0,996.Platinum nanoparticles from an alcohol dispersion with a concentration of 0.2 g / L were applied to the prepared and activated surface of the GEM for 10 minutes. This was followed by air drying and washing. Then, the electrode was re-activated by anodic polarization in a 0.1 M sulfuric acid solution at potentials from –0.8 to +1.8 V at a speed of 30 mV / s. To build a calibration dependence, 10 μl of analytes were simultaneously introduced into the background solution from the initial solutions to obtain solutions in the concentration range 1 × 10 -5 ÷ 4.9 × 10 -4 M for dopamine, 1 × 10 -5 ÷ 9.7 × 10 -4 M for ascorbic acid. On the obtained CVA, two anode peaks characteristic of the oxidation of AA and DA were observed (Figure 2a). The dependence of the peak value of analyte oxidation peak on the concentrations of the compounds to be determined in solution is linear for each of these compounds in the following concentration ranges: dopamine 5 × 10 -5 ÷ 0.37 × 10 -3 M, ascorbic acid 9 × 10 -5 ÷ 7.3 × 10 -4 M (Figure 2b - calibration dependences of the current of analytical peaks obtained on Pt / SUE in the concentration ranges: dopamine 5 × 10 -5 ÷ 0.37 × 10 -3 M, ascorbic acid 9 × 10 -5 ÷ 7, 3 × 10 -4 M). The correlation coefficient for each analyte was 0.996.

Метрологический анализ разработанной методики был проведен с применением метода «введено-найдено». В 0,1 М раствор серной кислоты было введено известное количество АК и ДА. Далее были получены циклические вольтамперограммы в диапазоне потенциала от 0 до +1,2 В, скорость развертки 30 мВ/с. После обработки результатов, содержащих введённое и рассчитанное количество аналитов, было определено, что относительное стандартное отклонение для анализа АК равно 0,015, относительная погрешность измерения составила 0,99%. В случае ДА относительная погрешность измерения составила 0,97%, относительное стандартное отклонение Sr равно 0,04.A metrological analysis of the developed methodology was carried out using the input-found method. In a 0.1 M sulfuric acid solution, a known amount of AA and YES was introduced. Next, cyclic voltammograms were obtained in the potential range from 0 to +1.2 V, the sweep speed was 30 mV / s. After processing the results containing the entered and calculated number of analytes, it was determined that the relative standard deviation for the analysis of AK is 0.015, the relative measurement error was 0.99%. In the case of YES, the relative measurement error was 0.97%, and the relative standard deviation Sr was 0.04.

Пример 2. Example 2

На подготовленную поверхность СУЭ наносились наночастицы никеля выдерживанием в течение 15 минут в спиртовой дисперсии концентрацией 0,1 г/л. После высушивания и промывания проводилось сканирование потенциала в области от –0,8 до +1,8 В (со скоростью 30 мВ/с) в 0,1 М серной кислоте. Далее в раствор фонового электролита одновременно вносились порции аналитов по 10 мкл из исходных растворов в диапазоне концентраций 1×10-5÷0,49×10-3 М для дофамина, 1×10-5÷0,97×10-3 М для аскорбиновой кислоты для построения градуировочных зависимостей. Снимались циклические вольтамперограммы в диапазоне от 0 до +1,2 В со скоростью 30 мВ/с. Nickel nanoparticles were applied to the prepared surface of the SCE by keeping them for 15 minutes in an alcohol dispersion with a concentration of 0.1 g / L. After drying and washing, a potential scan was performed in the range from –0.8 to +1.8 V (at a speed of 30 mV / s) in 0.1 M sulfuric acid. Then, in a background electrolyte solution, at the same time, 10 μl portions of analytes were added from the initial solutions in the concentration range 1 × 10 -5 ÷ 0.49 × 10 -3 M for dopamine, 1 × 10 -5 ÷ 0.97 × 10 -3 M for ascorbic acid to build calibration dependencies. Filmed cyclic voltammograms in the range from 0 to +1.2 V at a speed of 30 mV / s.

На полученных ЦВА видны два пика, характерные для окисления АК и ДА (рисунок 3а). Выраженное разделение пиков окисления аналитов происходит при концентрациях аскорбиновой кислоты от 1,7×10-4 до 4,1×10-3 М, и для дофамина от 9×10-5 М до 2,1×10-4 М. На рисунке 3б приведена градуировочная зависимость величины пика тока окисления АК и ДА от концентрации этих соединений на Ni/СУЭ. Зависимость линейна, коэффициент корреляции равен 0,996. Two peaks characteristic of the oxidation of AA and DA are visible in the obtained CVA (Fig. 3a). A pronounced separation of analyte oxidation peaks occurs at ascorbic acid concentrations from 1.7 × 10 -4 to 4.1 × 10 -3 M, and for dopamine from 9 × 10 -5 M to 2.1 × 10 -4 M. Figure 3b shows the calibration dependence of the peak value of the oxidation current of AA and DA on the concentration of these compounds on Ni / SCE. The dependence is linear, the correlation coefficient is 0.996.

Правильность методики проверяли методом «введено-найдено», для чего в раствор фонового электролита одновременно вносилось неизвестное количество АК и ДА. В результате определения было установлено, что относительное стандартное отклонение для определения АК составляет 0,05, а относительная погрешность измерения равна 0,99%. Для ДА относительная погрешность измерения составила 0,97%, относительное стандартное отклонение Sr равно 0,05.The correctness of the methodology was checked by the "entered-found" method, for which an unknown amount of AA and DA was simultaneously introduced into the solution of the background electrolyte. As a result of the determination, it was found that the relative standard deviation for determining AK is 0.05, and the relative measurement error is 0.99%. For YES, the relative measurement error was 0.97%, and the relative standard deviation Sr was 0.05.

Пример 3.Example 3

На очищенную и активированную поверхность СУЭ наносились наночастицы золота из спиртовой дисперсии 0,4 г/л в течение 5 минут. После высушивания и промывания проводилось сканирование потенциала в области от –0,8 до +1,8 В (со скоростью 30 мВ/с) в фоновом электролите. Затем в раствор фонового электролита была разово введена порция ДА, так чтобы концентрация дофамина в растворе была равна 1×10-5 М. После этого в полученный раствор последовательно вносились порции АК по 10 мкл из исходного раствора для построения градуировочной зависимости в диапазоне концентраций аскорбиновой кислоты 1×10-5÷0,97×10-3 М. Снимались циклические вольтамперограммы в диапазоне значений потенциала от 0 до +1,2 В со скоростью 30 мВ/с. Gold nanoparticles from an alcohol dispersion of 0.4 g / l were deposited on the cleaned and activated surface of the SCE for 5 minutes. After drying and washing, a potential scan was performed in the range from –0.8 to +1.8 V (at a speed of 30 mV / s) in the background electrolyte. Then, a portion of DA was introduced into the background electrolyte solution once, so that the dopamine concentration in the solution was 1 × 10 -5 M. After that, 10 μl portions of AA were successively added to the resulting solution in order to construct a calibration dependence in the concentration range of ascorbic acid 1 × 10 -5 ÷ 0.97 × 10 -3 M. Cyclic voltammograms were taken in the range of potential values from 0 to +1.2 V at a speed of 30 mV / s.

На полученных ЦВА видно (рисунок 4а), что модифицирование СУЭ наночастицами золота позволяет разделить пики окисления АК и ДА в случае последовательного роста концентрации АК от 1×10-5 М до 9,7×10-4 М, когда концентрация ДА постоянна и минимальна (0,01×10-3 М). С увеличением концентрации АК происходит линейное увеличение значения тока пика (рисунок 4б - градуировочные зависимости тока аналитического пика АК, полученных на Au/СУЭ при содержании ДА 1×10-5 М, в диапазоне концентраций аскорбиновой кислоты 1×10-5 М до 9,7×10-4 М), коэффициент корреляции равен 0,991. По результатам количественного определения АК и ДА был проведен тест «введено-найдено». Для этого в раствор фонового электролита одновременно вносилось неизвестное количество АК и ДА. По полученным в результате определения было установлено, что в случае определения аскорбиновой кислоты относительное стандартное отклонение равно 0,05, относительная погрешность измерения составила 0,94%. Относительная погрешность измерения в случае дофамина составила 0,96%, относительное стандартное отклонение Sr равно 0,04.The obtained CVA shows (Figure 4a) that the modification of the SCE by gold nanoparticles allows one to separate the oxidation peaks of AA and DA in the case of a sequential increase in the concentration of AA from 1 × 10 -5 M to 9.7 × 10 -4 M, when the concentration of DA is constant and minimal (0.01 × 10 -3 M). With an increase in AA concentration, a linear increase in the peak current value occurs (Figure 4b shows the calibration dependences of the current of the analytical peak of AA obtained on Au / SCE with a DA content of 1 × 10 -5 M in the concentration range of ascorbic acid 1 × 10 -5 M to 9, 7 × 10 -4 M), the correlation coefficient is 0.991. According to the results of the quantitative determination of AK and YES, an input-found test was performed. For this, an unknown amount of AA and DA was simultaneously introduced into the background electrolyte solution. According to the results of the determination, it was found that in the case of ascorbic acid determination, the relative standard deviation is 0.05, the relative measurement error was 0.94%. The relative measurement error in the case of dopamine was 0.96%, the relative standard deviation Sr is 0.04.

Пример 4.Example 4

На поверхность стеклоуглеродного электрода, предварительно подготовленную шлифовкой и полировкой, наносились наночастицы платины из спиртовой дисперсии (0,2 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 –0,8 до +1,8 В со скоростью 30 мВ/с. Далее проводилось получение ЦВА в анализируемом растворе (рисунок 5). В результате определения содержания аскорбиновой кислоты и дофамина при их одновременном присутствии по расчетам из величин аналитических пиков найдено, что значение концентрации АК составило (2,5±0,07)×10-4 М, а значение концентрации ДА составило (1,3±0,05)×10-3 М.On the surface of the glassy carbon electrode, previously prepared by grinding and polishing, platinum nanoparticles from an alcohol dispersion (0.2 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 –0.8 to +1.8 V at a speed of 30 mV / s. Further, CVA was obtained in the analyzed solution (Figure 5). As a result of determining the content of ascorbic acid and dopamine with their simultaneous presence, it was found from the values of the analytical peaks that the concentration of AA was (2.5 ± 0.07) × 10 -4 M, and the concentration of DA was (1.3 ± 0.05) × 10 -3 M.

Пример 5.Example 5

На очищенную и активированную поверхность СУЭ наносились наночастицы никеля из спиртовой дисперсии (0,1 г/л) в течение 15 минут. После высушивания и промывания дистиллированной водой проводилось сканирование потенциала в области от –0,8 до +1,8 В (скорость развертки 30 мВ/с) в фоновом электролите – 0,1 М серной кислоте. По полученным величинам тока аналитических пиков в анализируемом растворе (рисунок 6) было установлено, что значение концентрации АК в исследуемой пробе составляет (1,7 ± 0,1)×10-4 М, а значение концентрации ДА (8,7 ± 0,05)×10-5 М. Nickel nanoparticles from an alcohol dispersion (0.1 g / l) were applied to the cleaned and activated surface of the SCE for 15 minutes. After drying and washing with distilled water, a potential scan was performed in the range from –0.8 to +1.8 V (sweep speed 30 mV / s) in the background electrolyte — 0.1 M sulfuric acid. According to the obtained values of the current of analytical peaks in the analyzed solution (Figure 6), it was found that the concentration of AA in the test sample is (1.7 ± 0.1) × 10 -4 M, and the value of the concentration of DA (8.7 ± 0, 05) × 10 -5 M.

Пример 6.Example 6

На подготовленную поверхность СУЭ наносились наночастицы золота в течение 5 минут, выдерживанием в спиртовой дисперсии концентрацией 0,4 г/л. После высушивания и промывания дистиллированной водой проводилось сканирование потенциала в области от –0,8 до +1,8 В (скоростью 30 мВ/с) в фоновом электролите – 0,1 М серной кислоте. Далее была получена ЦВА для раствора с неизвестным содержанием АК и ДА (рисунок 7). Величины аналитических пиков позволили рассчитать концентрации аналитов, которые составили: (1,6 ± 0,1)×10-4 М для аскорбиновой кислоты и (8,6 ± 0,04)×10-5 М для дофамина.Gold nanoparticles were deposited on the prepared surface of the SCE for 5 minutes, keeping in the alcohol dispersion at a concentration of 0.4 g / l. After drying and washing with distilled water, a potential scan was performed in the range from –0.8 to +1.8 V (at a speed of 30 mV / s) in the background electrolyte — 0.1 M sulfuric acid. Next, CVA was obtained for a solution with an unknown content of AA and DA (Figure 7). The values of analytical peaks allowed us to calculate the concentration of analytes, which were: (1.6 ± 0.1) × 10 -4 M for ascorbic acid and (8.6 ± 0.04) × 10 -5 M for dopamine.

Пример 7.Example 7

Наночастицы меди из спиртовой дисперсии концентрацией 0,3 г/л наносились на подготовленную и активированную поверхность СУЭ выдерживанием в течение 10 минут. После высушивания на воздухе и промывания проводилась повторная активация электрода анодной поляризацией в 0,1 М растворе серной кислоты (от –0,8 до +1,8 В, 30 мВ/с). Для построения градуировочной зависимости в фоновый раствор, содержащий 9,7×10-4 М аскорбиновой кислоты, вносились порции дофамина для получения растворов в диапазоне его концентраций 1×10-5÷0,49×10-3 М. На полученных вольтамперограммах наблюдались два анодных пика, характерные для окисления АК и ДА (рисунок 8а - ЦВА совместных растворов АК и ДА, полученных для Cu/СУЭ, при содержании 9,7×10-4 М аскорбиновой кислоты и изменения концентрации ДА в диапазоне 1×10-5÷0,49×10-3 М). Зависимость значения тока пика окисления дофамина от его концентрации в растворе в присутствии аскорбиновой кислоты (в большей концентрации) имеет два диапазона линейности (рисунок 8б - градуировочные зависимости тока аналитического пика, полученного на Cu/СУЭ, при содержании 9,7×10-4 М аскорбиновой кислоты и изменении концентрации ДА в диапазоне 1×10-5÷0,49×10-3 М). Коэффициент корреляции по каждому из диапазонов составил 0,998.Copper nanoparticles from an alcohol dispersion with a concentration of 0.3 g / L were applied to the prepared and activated surface of the SCE for 10 minutes. After air drying and washing, the electrode was re-activated by anodic polarization in a 0.1 M sulfuric acid solution (from –0.8 to +1.8 V, 30 mV / s). To build the calibration dependence, portions of dopamine were added to the background solution containing 9.7 × 10 -4 M ascorbic acid to obtain solutions in the concentration range 1 × 10 -5 ÷ 0.49 × 10 -3 M. Two voltammograms were observed on the obtained voltammograms anode peaks characteristic of the oxidation of AA and DA (Figure 8a - CVA of the joint solutions of AA and DA obtained for Cu / SUE with a content of 9.7 × 10 -4 M ascorbic acid and changes in the concentration of DA in the range 1 × 10 -5 ÷ 0.49 × 10 -3 M). The dependence of the current value of the peak of dopamine oxidation on its concentration in the solution in the presence of ascorbic acid (in a higher concentration) has two linearity ranges (Figure 8b - calibration dependences of the current of the analytical peak obtained on Cu / SUE at a content of 9.7 × 10 -4 M ascorbic acid and a change in the concentration of DA in the range of 1 × 10 -5 ÷ 0.49 × 10 -3 M). The correlation coefficient for each of the ranges was 0.998.

Метрологический анализ разработанной методики был проведен с применением метода «введено-найдено». В 0,1 М раствор серной кислоты вводились известные количества АК и ДА. Далее были получены циклические вольтамперограммы в диапазоне потенциала от 0 до +1,2 В, скорость развертки 30 мВ/с. После обработки результатов было определено, что относительное стандартное отклонение для анализа АК равно 0,009, относительная погрешность измерения составила 0,99%. В случае ДА относительная погрешность измерения в обоих диапазонах линейности градуировочной функции составила 0,98%, относительное стандартное отклонение Sr равно 0,02 и 0,013.A metrological analysis of the developed methodology was carried out using the input-found method. In a 0.1 M sulfuric acid solution, known amounts of AA and DA were introduced. Next, cyclic voltammograms were obtained in the potential range from 0 to +1.2 V, the sweep speed was 30 mV / s. After processing the results, it was determined that the relative standard deviation for the analysis of AK is 0.009, the relative measurement error was 0.99%. In the case of YES, the relative measurement error in both ranges of linearity of the calibration function was 0.98%, the relative standard deviation Sr was 0.02 and 0.013.

Пример 8.Example 8

Наночастицы меди наносились на подготовленную поверхность СУЭ в течение 10 минут, выдерживанием в спиртовой дисперсии концентрацией 0,3 г/л. Далее электрод высушивался и промывался дистиллированной водой. Затем проводилось сканирование потенциала со скоростью 30 мВ/с в области о от –0,8 до +1,8 В в 0,1 М серной кислоте. Циклическим изменением потенциала от 0 до +1,2 В была получена ЦВА для раствора с неизвестным содержанием АК и ДА (рисунок 9). Измерив величины аналитических пиков, рассчитывались концентрации аналитов. Было обнаружено, что концентрация аскорбиновой кислоты в растворе равна (9,7 ± 0,05)×10-4 М, а концентрация дофамина составила (9,0 ± 0,09)×10-5 М. Copper nanoparticles were applied to the prepared surface of the SCE for 10 minutes, keeping in an alcohol dispersion at a concentration of 0.3 g / l. Then the electrode was dried and washed with distilled water. Then, the potential was scanned at a speed of 30 mV / s in the range from –0.8 to +1.8 V in 0.1 M sulfuric acid. By cyclic change of potential from 0 to +1.2 V, CVA was obtained for a solution with an unknown content of AA and DA (Figure 9). By measuring the values of analytical peaks, analyte concentrations were calculated. It was found that the concentration of ascorbic acid in solution was (9.7 ± 0.05) × 10 -4 M, and the concentration of dopamine was (9.0 ± 0.09) × 10 -5 M.

Claims (1)

Способ определения концентрации аскорбиновой кислоты и дофамина при их совместном присутствии с использованием модифицированных углеродсодержащих электродов, отличающийся тем, что в качестве модификаторов используются чистые наночастицы металлов Au, Pt, Ni, Cu, вводимые путем осаждения (время не менее 5 минут) из их дисперсий (с концентрацией не менее 0,05 г/л), полученных методом лазерной абляции металлических мишеней в чистых растворителях. A method for determining the concentration of ascorbic acid and dopamine when they are together using modified carbon-containing electrodes, characterized in that pure nanoparticles of Au, Pt, Ni, Cu metals introduced by precipitation (time of at least 5 minutes) from their dispersions are used as modifiers with a concentration of at least 0.05 g / l) obtained by laser ablation of metal targets in pure solvents.
RU2015149289A 2015-11-18 2015-11-18 Method for determining ascorbic acid and dopamine in water at joint presence using modified electrodes RU2610220C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015149289A RU2610220C1 (en) 2015-11-18 2015-11-18 Method for determining ascorbic acid and dopamine in water at joint presence using modified electrodes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015149289A RU2610220C1 (en) 2015-11-18 2015-11-18 Method for determining ascorbic acid and dopamine in water at joint presence using modified electrodes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2610220C1 true RU2610220C1 (en) 2017-02-08

Family

ID=58457855

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015149289A RU2610220C1 (en) 2015-11-18 2015-11-18 Method for determining ascorbic acid and dopamine in water at joint presence using modified electrodes

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2610220C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110231385A (en) * 2019-05-23 2019-09-13 桂林理工大学 A method of preparing coalescence crystalviolet-gold composite nano particle modified electrode

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2006838C1 (en) * 1991-07-15 1994-01-30 Белгородский филиал Всесоюзного научно-исследовательского витаминного института Method of measuring ascorbic acid aqueous solution concentration
CN101285793A (en) * 2008-04-21 2008-10-15 上海大学 Method for simultaneously determining dopamine and ascorbic acid by utilizing modified glassy carbon electrode
CN101587094A (en) * 2009-05-26 2009-11-25 上海大学 Method for concurrent measurement of dopamine and ascorbic acid using glassy carbon electrode
CN102313768A (en) * 2011-07-21 2012-01-11 首都师范大学 Modified glassy carbon electrode (GCE) capable of simultaneously determining dopamine and uric acid in presence of ascorbic acid as well as preparation method and application thereof
CN103604849A (en) * 2013-05-27 2014-02-26 济南大学 Electrochemical sensor capable of simultaneously detecting dopamine, ascorbic acid and uric acid
CN104267085A (en) * 2014-10-10 2015-01-07 西北师范大学 Modified electrode for detecting DA (Dopamine), as well as preparation method and application thereof

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2006838C1 (en) * 1991-07-15 1994-01-30 Белгородский филиал Всесоюзного научно-исследовательского витаминного института Method of measuring ascorbic acid aqueous solution concentration
CN101285793A (en) * 2008-04-21 2008-10-15 上海大学 Method for simultaneously determining dopamine and ascorbic acid by utilizing modified glassy carbon electrode
CN101587094A (en) * 2009-05-26 2009-11-25 上海大学 Method for concurrent measurement of dopamine and ascorbic acid using glassy carbon electrode
CN102313768A (en) * 2011-07-21 2012-01-11 首都师范大学 Modified glassy carbon electrode (GCE) capable of simultaneously determining dopamine and uric acid in presence of ascorbic acid as well as preparation method and application thereof
CN103604849A (en) * 2013-05-27 2014-02-26 济南大学 Electrochemical sensor capable of simultaneously detecting dopamine, ascorbic acid and uric acid
CN104267085A (en) * 2014-10-10 2015-01-07 西北师范大学 Modified electrode for detecting DA (Dopamine), as well as preparation method and application thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Wang W. et al, Hydrothermal synthesis of one-dimensional assembliesof Pt nanoparticles. and their sensor application for simultaneousdetermination of dopamine and ascorbic acid. // J Nanopart Res 2008.V 10. P.255-262. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110231385A (en) * 2019-05-23 2019-09-13 桂林理工大学 A method of preparing coalescence crystalviolet-gold composite nano particle modified electrode

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Liu et al. Electrochemical sensing of L-ascorbic acid by using a glassy carbon electrode modified with a molybdophosphate film
Muti et al. Electrochemical polymerized 5-amino-2-mercapto-1, 3, 4-thiadiazole modified single use sensors for detection of quercetin
Babaei et al. A sensor for simultaneous determination of dopamine and morphine in biological samples using a multi-walled carbon nanotube/chitosan composite modified glassy carbon electrode
Beitollahi et al. Voltammetric and amperometric sensors for determination of epinephrine: A short review (2013-2017)
Kumar et al. Poly (BCB)/Au-nanoparticles hybrid film modified electrode: Preparation, characterization and its application as a non-enzymatic sensor
Shanbhag et al. Nanostructured Ba/ZnO modified electrode as a sensor material for detection of organosulfur thiosalicylic acid
Wang et al. An amperometric sensor for nitric oxide based on a glassy carbon electrode modified with graphene, Nafion, and electrodeposited gold nanoparticles
Mirabi-Semnakolaii et al. Sensitive determination of herbicide trifluralin on the surface of copper nanowire electrochemical sensor
Raoof et al. Fabrication of layer-by-layer deposited films containing carbon nanotubes and poly (malachite green) as a sensor for simultaneous determination of ascorbic acid, epinephrine, and uric acid
Lin et al. Monolayer modification of glassy carbon electrode by using propionylcholine for selective detection of uric acid
Yin et al. Real-time monitoring of the dissolution of silver nanoparticles by using a solid-contact Ag+-selective electrode
Filik et al. Simultaneous electrochemical preconcentration and determination of dopamine and uric acid by square-wave adsorptive stripping voltammetry using a poly (Safranine O)-modified glassy carbon electrode
CN103063717A (en) Application of nickel aluminum layered double metal hydroxide modified electrode to measurement of uric acid
Teker et al. A novel voltammetric sensing platform based on carbon nanotubes-niobium nanoparticles for the determination of chlorogenic acid
US11592414B2 (en) Electrochemical sensor for detection and quantification of heavy metals
Chu et al. A flexible and self-supported nanoporous gold wire electrode with a seamless structure for electrochemical ascorbic acid sensor
Liu et al. Study on the Electrochemical Behavior of Dopamine and Uric Acid at a 2‐Amino‐5‐mercapto‐[1, 3, 4] Triazole Self‐Assembled Monolayers Electrode
Norouzi et al. Determination of rutin in pharmaceutical formulations using admittance biosensor based on dna and nano composite film using coulometric fft admittance voltammetry
CN110194445A (en) The three-dimensional porous graphene-based electrochemical electrode material of one kind and its preparation and application
RU2610220C1 (en) Method for determining ascorbic acid and dopamine in water at joint presence using modified electrodes
Özyılmaz et al. Using response surface methodology for amperometric glucose biosensor construction
Martínez‐Paredes et al. Lead Sensor Using Gold Nanostructured Screen‐Printed Carbon Electrodes as Transducers
Liu et al. Rapid determination of rhodamine B in chilli powder by electrochemical sensor based on graphene oxide quantum dots
Swamy et al. Voltammetric analysis of serotonin and epinephrine in the presence of guanine and adenine at Bismarck brown R amplified pencil graphite electrode
CN106000381B (en) A kind of graphene package zinc oxide three-dimensional composite material catalyst and its preparation method and application

Legal Events

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

Effective date: 20181119