重金属イオンセンサー用感応膜の特性評価

重金属离子传感器敏感膜特性评价

• 批准号: 22915012
• 负责人: 佐々木 亨
• 金额: $ 0.31万
• 依托单位: Ichinoseki National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22915012/
• 关键词: 重金属イオン; イオンセンサー; CV

【目的】本研究は、プロトポルフィリン2ナトリウム(以下、PrPと略記)を感応素子とする重金属イオンセンサー開発のため、PrPをサイクリックボルタンメトリー(以下、CVと略記)用電極表面に修飾し、重金属イオンとの応答性をCVにより検証することを目的とした。【実施方法】1.PrP修飾電極の作製1)PrP修飾グラッシーカーボン電極(以下、PrP-GCEと略記):電極表面にPrPをラジカル重合により修飾するため、中間体としてビニル基を有するシランカップリング剤を滴下し、蒸発乾固後、PrP-ジメチルスルホキシド溶液中に浸し、重合開始剤を加えて恒温槽(80℃)で4時間重合反応を行い、余剰成分をアルコールで洗浄したものを実験に供した。2)PrP修飾金電極(以下、PrP-AUEと略記):電極表面を2-チオフェンアクリル酸アルコール溶液に浸し、蒸発乾固後、1)と同様に重合反応を行ったものを実験に供した。2.試料溶液の調製:メスフラスコに金属溶液(本研究では、Pb(II)及びCd(II)を取り上げた)をはかりとり、pH緩衝溶液にてpHを調整して、硝酸ナトリウムでイオン強度を一定とし、補助錯化剤としてL(+)-アスコルビン酸を添加し、所定濃度の水溶液を調製したものを実験に供した。3.実験方法:上記2.で調製した各濃度の金属溶液に、1.で作製した電極を浸してCV測定し、得られたサイクリックボルタモグラムから電流値の変動を追跡した。【結果と考察】PrP-AUE電極は、2-チオフェンアクリル酸の立体障害により、PrPの修飾率が低く、電流ピークが小さかった。PrP-GCEと重金属イオンとの反応では、錯体形成に起因すると思われる電流ピークが確認された。また、この電流ピークは金属イオン濃度に対しての相関性が確認されたことから、重金属イオンセンサー用感応膜としての可能性が示された。

[Objective] This study aims to modify the surface of electrodes for sensitizing heavy metal ions (hereinafter, PrP), and to detect the reactivity of heavy metal ions (hereinafter, CV). [Implementation method] 1. PrP modified electrode preparation 1)PrP modified electrode (hereinafter abbreviated as PrP-GCE): PrP on the surface of the electrode surface, the intermediate, the base, the mixture, the evaporation, the PrP-modified electrode solution, the start of the superposition, the addition of the constant temperature bath (80℃), the 4-time superposition, the washing of the remaining components. 2) PrP-modified gold electrode (hereinafter abbreviated as PrP-AUE): electrode surface: 2- 0- 2. Preparation of sample solution: different concentrations of metal solution (in this study, Pb(II) and Cd(II) were selected), pH buffer solution, pH adjustment, nitric acid concentration, strength, auxiliary reagent, L(+)-different concentrations of acid addition, preparation of aqueous solution of a certain concentration. 3. Implementation methods: 2. Preparation of metal solutions of various concentrations; 1. Preparation of electrodes; CV measurement; and tracking of changes in current values. [Results] PrP-AUE electrode has low stereo-barrier, PrP modification rate and current. PrP-GCE heavy metal ions and impurities in the formation of the cause of the current is confirmed. The correlation between the current and the metal concentration is confirmed. The possibility of the heavy metal concentration is shown.