越南河内国家大学Do Phuc Quan课题组--铜纳米粒子装饰聚多巴胺/石墨烯薄膜作为催化剂在增强尿酸感应中的作用

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尿酸（2,6,8-Trihydroxypurine，UA）是人体嘌呤代谢的终产物。在健康男性中，尿液中UA的正常水平在mM范围内，而在血清中则在µM范围内。到目前为止，已经开发了许多用于UA测定的电化学传感器，但干扰物质如抗坏血酸 (AA) 和多巴胺 (DA) 由于它们相似的电活性特性而极大地影响了UA氧化。在这项工作中，提出了高度灵敏、选择性和可重复的电化学UA传感器，使用石墨烯 (Gr) 片、Cu(II)-聚多巴胺 (PDA) 复合物和Cu纳米颗粒（表示为CuNPs/Cu(II)-PDA/Gr）。特别是，进行了几何、频率、非共价、扩展紧密结合 (GFN2-xTB) 和密度泛函理论 (DFT) 研究，以提供对反应/催化位点、CuNPs/Cu(II)-PDA/Gr的相互作用和结构的合理解释。对传感界面中每个单独组件的关键作用进行了深入讨论，并与理论量子计算密切相关。据我们所知，这是第一项研究报告不仅如此简单但性能最佳的电化学UA传感器设计（宽线性范围、低检测限、出色的选择性、重现性），而且还报告了GFN2-xTB、DFT量子计算的应用在阐明每个组件以及整个传感器的工作原理。

Figure 1. GCE电极上CuNPs/Cu(II)-PDA/Gr传感界面的制备过程。

Figure 2. Cu(II)-PDA/Gr (A,B) 和CuNPs/Cu(II)-PDA/Gr (C,D) 的SEM图像和EDS光谱。

Figure 3. 在 CuNPs/Cu(II)-PDA/Gr 电极上，具有不同扫描速率的UA的CV。插图：阳极峰值电流与扫描速率的平方根的关系图。

Figure 4. CuNPs/Cu(II)-PDA/Gr电极与1000倍过量有机物 (A) 和500倍过量无机干扰物 (B) 的选择性。

Figure 5. 传感器在七次连续测量中的再现性。

相关研究成果于2021年由越南河内国家大学Do Phuc Quan课题组，发表在Journal of Electroanalytical Chemistry（https://doi.org/10.1016/j.jelechem.2021.115322）上。原文：The role of copper nanoparticles decorating polydopamine/graphene film as catalyst in the enhancement of uric acid sensing。

转自《石墨烯杂志》公众号



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