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越南河內國家大學Do Phuc Quan課題組--銅納米粒子裝飾聚多巴胺/石墨烯薄膜作為催化劑在增強尿酸感應中的作用

尿酸（2,6,8-Trihydroxypurine，UA）是人體嘌呤代謝的終產物。在健康男性中，尿液中UA的正常水平在mM范圍內，而在血清中則在µM范圍內。到目前為止，已經開發了許多用于UA測定的電化學傳感器，但干擾物質如抗壞血酸 (AA) 和多巴胺 (DA) 由于它們相似的電活性特性而極大地影響了UA氧化。在這項工作中，提出了高度靈敏、選擇性和可重復的電化學UA傳感器，使用石墨烯 (Gr) 片、Cu(II)-聚多巴胺 (PDA) 復合物和Cu納米顆粒（表示為CuNPs/Cu(II)-PDA/Gr）。特別是，進行了幾何、頻率、非共價、擴展緊密結合 (GFN2-xTB) 和密度泛函理論 (DFT) 研究，以提供對反應/催化位點、CuNPs/Cu(II)-PDA/Gr的相互作用和結構的合理解釋。對傳感界面中每個單獨組件的關鍵作用進行了深入討論，并與理論量子計算密切相關。據我們所知，這是第一項研究報告不僅如此簡單但性能最佳的電化學UA傳感器設計（寬線性范圍、低檢測限、出色的選擇性、重現性），而且還報告了GFN2-xTB、DFT量子計算的應用在闡明每個組件以及整個傳感器的工作原理。

Figure 1. GCE電極上CuNPs/Cu(II)-PDA/Gr傳感界面的制備過程。

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

Figure 3. 在 CuNPs/Cu(II)-PDA/Gr 電極上，具有不同掃描速率的UA的CV。插圖：陽極峰值電流與掃描速率的平方根的關系圖。

Figure 4. CuNPs/Cu(II)-PDA/Gr電極與1000倍過量有機物 (A) 和500倍過量無機干擾物 (B) 的選擇性。

Figure 5. 傳感器在七次連續測量中的再現性。

相關研究成果于2021年由越南河內國家大學Do Phuc Quan課題組，發表在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。

轉自《石墨烯雜志》公眾號



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