ICHY便携式电化学工作站应用8：基于石墨烯海绵和普鲁士蓝的柔性分子

印迹葡萄糖传感器

Doi：doi.org/10.1016/j.jhazmat.2023.130923

本文首次提出了一种新型、便携式、智能手机控制的基于热毛细管对流的微流体电化学传感平台，用于监测Pb²⁺。整个分析系统由便携式电化学工作站、智能手机和集成微流控芯片组成。该传感平台利用热毛细对流实现了Pb²⁺的快速检测(预富集时间节省300 s)。合成了比表面积大、电活性位点丰富、电导率高的三维Ag-rGO-f-Ni(OH)₂/NF，有利于充分吸附Pb²⁺，放大了检测Pb²⁺的信号。在最佳条件下，便携式微流控传感器的检出限低至0.00464 μg/L，线性范围为0.01 ~ 2100 μg/L。该传感器具有选择性高、重复性好、重现性好、稳定性好等特点。最重要的是，该便携式微流控传感系统可以实现对Pb²⁺的准确、快速检测，为环境、食品和生物医学样品中有毒物质的检测提供了一种有前景的策略。

在这项工作中，首次提出了一种基于热毛细管对流的新型、便携式和智能手机控制的微流体电化学传感平台，用于监测 Pb²⁺.整个分析系统由一个便携式电化学工作站、一部智能手机和一个集成的微流控芯片组成。该传感平台在热毛细管对流的帮助下实现了 Pb ²⁺的快速检测（节省 300 秒的预浓缩时间）。此外，3D Ag-rGO-f-Ni (OH)₂合成了比表面积大、电活性位点丰富、导电性强的/NF，有利于充分吸附Pb²⁺并放大了检测 Pb ²⁺的信号。在最佳条件下，便携式微流控传感器的检出限较低，为 0.00464 μg/L，线性范围为 0.01 μg/L 至 2100 μg/L。此外，所提出的传感器具有高选择性、出色的重复性、良好的重现性和显著的 Pb²⁺ 稳定性检波。最重要的是，这种便携式微流控传感系统可以实现准确、快速的铅检测，它为检测环境、食品和生物医学样品中的有毒物质提供了一种很有前途的策略。

在最优条件下，通过DPV 对便携式微流控铅离子检测系统进行了性能研究。在pH 5.0 的0.1 M ABS溶液中，在-0.8 V至-0.2 V范围内，测试了不同浓度的Pb2+。如图5A所示，DPV 响应在浓度梯度为0.01 μg/L至0.5 μg/L、0.5 μg/L至50 μg/L和50 μg/L至2100 μg/L的三个浓度范围内表现出良好的线性回归方程，其中电化学响应的校准曲线如图5B 所示。在0.01 μg/L至0.5 μg/L的范围内，线性回归方程为Ip [μA] = (0.463 ± 0.026) C[Pb2+] (μg/L) + (17.314 ± 0.007)，R2 = 0.994。在0.5 μg/L至50 μg/L的范围内，线性回归方程为Ip [μA] = (0.448 ± 0.002) C[Pb2+] (μg/L) + (17.239 ± 0.060)，R2 = 0.999。在50 μg/L至2100 μg/L的范围内，线性回归方程为Ip [μA] = (0.462 ± 0.002) C[Pb2+] (μg/L) + (16.385 ± 0.820)，R2 = 0.999。检测限（LOD）为0.00464 μg/L（信噪比S/N = 3），这是根据典型公式LOD = 3(SD/S)计算得出的，其中SD为空白值的标准差，S 为斜率回归值。这一令人满意的结果可能归因于3D Ag-rGO-f-Ni(OH)₂/NF 复合材料的高吸附效率以及热毛细对流的辅助作用。

图 5.（A） 传感器检测不同浓度 Pb ²⁺的 DPV 信号响应0.1 M ABS （pH 5.0）（三个浓度范围：0.01 μg/L 至 0.5 μg/L（0.01 μg/L、0.05 μg/L、0.25 μg/L、0.5 μg/L）、0.5 μg/L 至 50 μg/L（0.5 μg/L、4 μg/L、20 μg/L、50 μg/L）和 50 μg/L 至 2100 μg/L（50 μg/L、 500 μg/L、900 μg/L、1300 μg/L、1700 μg/L、2100 μg/L）） 和 （B） 用于监测 Pb²⁺ 的相应校准曲线.

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