点击上方“离子液体”，更多精彩内容尽在掌握！
前
沿
标签：学科前沿
关键词：离子液体电化学传感器功能氧化石墨烯
食品里添加染料主要以偶氮染料为主。偶氮染料容易被肠道菌群还原成多种致癌芳香胺。苋菜红(E)是一种应用广泛的饮料用偶氮染料。考虑到偶氮基团在电极表面易被还原的特点，电化学检测方法已成为原位测定苋菜红的最理想方法。而且该方法操作简单、成本低、响应快、灵敏度高、通用性强，能实现苋菜红的实时监测。然而，当食品中苋菜红的浓度极低时，制备的检测电极存在灵敏度和稳定性差的问题。因此，改善电极的性能，建立可靠的苋菜红检测方法对控制食品质量、保障消费者权益具有重要意义。
功能化氧化石墨烯(fGO)作为修饰材料可以提高电化学传感器的检测性能，但其在电极上的分散不均匀，导致检测稳定性差。纳米多孔金/玻璃碳电极(NPG/GCE)可以提供稳定的电化学反应界面，若将该电极与其他修饰材料结合起来，便有望可以获得具有良好电催化活性和检测稳定性的复合材料。
基于此，南京财经大学食品科学与工程学院汤晓智教授团队利用离子液体(IL)优异的导电性和溶解性，制备了功能化氧化石墨烯/壳聚糖/离子液体纳米复合材料，纳米多孔金/玻璃碳电极(fGO/CS/IL/NPG/GCE)复合电极，并成功用于饮料中苋菜红的电化学检测。
图1.fGO、NPG、fGO/CS/IL/NPG的SEM图像
（图片来源：FoodChem.）
研究人员对比fGO、NPG和fGO/CS/IL的形貌特征（如图1所示），发现fGO是褶皱且重叠的薄片。fGO/CS/IL中存在许多致密、均匀分布的球形结构，这种球形结构可以有效地提高电还原过程中的电导率。在循环伏安(CV)图中可以看出，fGO/CS/IL/NPG/GCE的氧化还原电流显著大于NPG/GCE的氧化还原电流，说明fGO/CS/IL/NPG成功修饰了电极表面。
图2.不同修饰电极的电化学行为
（图片来源：FoodChem.）
在不同扫描速率下测量fGO/CS/IL/NPG/GCE电极的CV，发现FGO/CS/IL/NPG/GCE电极氧化峰电流密度与扫描速率呈线性关系，阳极峰的相关系数达到0.99，表明苋菜红被氧化吸附。研究人员通过对比差分脉冲伏安法(DPV)和方波溶出伏安法(SWV)测定苋菜红的性能，发现SWV使氧化峰电流更强，能在相同浓度下更灵敏检测苋菜。最后研究人员测定了fGO/CS/IL/NPG/GCE的抗干扰能力，结果均表明这种复合电极具有良好的重复性和贮存稳定性。
图3.fGO/CS/IL/NPG/GCE复合电极在不同扫描速度下的电化学反应动力学以及不同材料修饰的电极在相同浓度下的SWV和DPV曲线
（图片来源：FoodChem.）
综上，研究人员研制了fGO/CS/IL/NPG/GCE复合电极，并将其应用于饮料中苋菜红的测定。fGO/CS/IL的电子转移速率快并且NPG具有良好的电催化性能，使得制备的电化学传感器可以作为快速检测苋菜红的工具。
原文链接：