多巴胺抗坏血酸的电化学方法测定

多巴胺抗坏血酸的电化学方法测定第1页，共29页，2023年，2月20日，星期四一、实验目的

1、制作铅笔芯电极2、掌握CHI660C电化学工作仪的使用方法3、对电化学活性物质多巴胺、抗坏血酸进行不同电化学方法的测定，如循环伏安法（CV），差分脉冲伏安法（DPV），常规脉冲伏安法（NPV），方波伏安法（SWV）等。并对不同的电化学测定方法的精密度和灵敏度进行比较。第2页，共29页，2023年，2月20日，星期四二、实验仪器及药品1、CHI660C电化学工作站；2、三电极工作体系：饱和甘汞电极（SCE）为参比电极，铂丝为对电极，工作电极为玻碳电极（GC，d=3mm）或铅笔芯电极（d=0.5mm）；3、多巴胺(DA)；抗坏血(AA);4、5mM[Fe(CN)6]3-溶液；PBS缓冲（pH=6.86）；固体NaCl；固体NaOH；硼砂缓冲液（pH=9.18）；二次水。第3页，共29页，2023年，2月20日，星期四三、DA与AA的电化学氧化机理1AA的电化学氧化机理2DA的电化学氧化机理第4页，共29页，2023年，2月20日，星期四四、实验步骤1、制作铅笔芯电极2、校正PH计(两点定位法)（由于pH计接触不良,在调解时出现数字不能稳定的现象）3、（1）电极处理玻碳电极以及铅笔芯电极先用0.05um的α-Al2O3抛光至镜面，然后用二次水清洗待用。（2）电极表征在0.5MNaCl+5mM[Fe(CN)6]3-溶液中用CV法扫描，当峰电位差在60-80mV时，为很好的可逆反应。同时检查电极表面的清洁度,避免有杂质。第5页，共29页，2023年，2月20日，星期四4、抗坏血酸（AA）的测定

（1）电解液的配制

配制0.025MPBS缓冲液(pH=6.864)250ml，加入0.3656gNaCl(25mM)作为支持电解质。（一般来说支持电解质的量比测定物的量要大很多倍。）（2）AA标准溶液的配制

首先配制5×10-2M的AA高浓度溶液，取一定量的溶液加入定量的PBS缓冲液(含25mMNaCl），用缓冲液稀释成不同浓度的AA标准溶液10-5M、2×10-5M、4×10-5M、6×10-5M、8×10-5M、10×10-5M。第6页，共29页，2023年，2月20日，星期四（3）用不同的电化学方法进行测定（分两组，一组以玻碳电极作为工作电极，一组以铅笔芯电极作为工作电极）A、配制浓度为5×10-4M的AA溶液，选择CV改变扫描速度，测定扫描速度为10mv/s,50mv/s,100mv/s,150mv/s,200mv/s,500mv/s,1000mv/s的CV图，作Ip-V(峰电流与扫速)和Ip-V1/2的线性关系图。B、取5×10-4MAA溶液，选择CV固定扫速为100mv/s连续扫描20圈。C、作不同浓度的AA的NPV测定结果叠加图，固定扫速为100mv/s。D、作不同浓度的AA的DPV测定结果叠加图，固定扫速为100mv/s。E、作不同浓度的AA的SWV测定结果叠加图，固定扫速为100mv/s。第7页，共29页，2023年，2月20日，星期四5、多巴胺（DA）的测定（1）电解液的配制

配制0.2MPBS缓冲液(pH6.864)250ml，加入0.3656gNaCl(25mM)作为支持电解质。（2）DA标准溶液的配制

首先配制0.01M的DA高浓度溶液，取一定量的溶液加入定量的PBS缓冲液(含25mMNaCl），用缓冲溶液稀释成不同浓度的DA标准溶液10-5M、2×10-5M、4×10-5M、6×10-5M、8×10-5M、10×10-5M。第8页，共29页，2023年，2月20日，星期四（3）用不同的电化学方法进行测定（分两组一组以玻碳电极作为工作电极，一组以铅笔芯电极作为工作电极）

A、配制DA浓度为0.01M，选择CV改变扫描速度，测定了扫描速度为10mv/s,50mv/s,100mv/s,150mv/s,200mv/s,500mv/s,1000mv/s的CV图，作Ip-V(峰电流与扫速)和Ip-V1/2的线性关系图。B、取1×10-4MDA溶液，选择CV固定扫速为100mv/s连续扫描20圈。C、作不同浓度的DA的NPV测定结果叠加图，固定扫速为100mv/s。D、作不同浓度的DA的DPV测定结果叠加图，固定扫速为100mv/s。E、作不同浓度的DA的SWV测定结果叠加图，固定扫速为100mv/s。第9页，共29页，2023年，2月20日，星期四五、实验结果与讨论第10页，共29页，2023年，2月20日，星期四（1）CV法对AA连续扫描20圈

（固定扫速为100mv/s，电解液均为5×10-4M的AA溶液）随着扫描次数的增加，峰电流逐渐减小，但是变化趋势也逐渐减小，到最后图形重合。在AA的电化学过程中可能同时存在吸附、脱附、扩散过程。第11页，共29页，2023年，2月20日，星期四用CV法测定PBS缓冲液（空白对照）

玻碳电极铅笔芯电极图中出现的峰不是响应,可能是氧的吸附造成的。第12页，共29页，2023年，2月20日，星期四峰电流与扫速的关系图（电解液为5×10-4M的AA溶液）

Ip-V线性关系图（玻碳电极）Ip-V线性关系图（铅笔芯电极）

Ip-V1/2线性关系图(玻碳电极)Ip-V1/2线性关系图(铅笔芯电极)

通过两种不同电极作为工作电极的测定得到扫CV中峰电流与扫速比峰电流与扫速开方有良好的线性关系，AA的电化学氧化过程主要为扩散制。第13页，共29页，2023年，2月20日，星期四不同浓度AA的DPV、NPV、SWV曲线图（玻碳电极）

根据玻碳电极的三种方法数据得出的图表，图示的曲线较为复杂相对而言SWV响应相对的灵敏些第14页，共29页，2023年，2月20日，星期四不同浓度AA的DPV、SWV、NPV曲线图（铅笔芯电极）

根据铅笔芯电极的三种方法数据得出的图表，图示的曲线较为复杂相对而言SWV响应相对的灵敏些第15页，共29页，2023年，2月20日，星期四NPV、DPV、SWV的峰电流与AA浓度c的关系图

玻碳电极铅笔芯电极从以上图中可以看出，玻碳电极的曲线的R2相对而言较好些，DPV的R2大些说明DPV的灵敏度对AA好些，而铅笔芯电极的线性较差看不出不能比较其灵敏度。第16页，共29页，2023年，2月20日，星期四CV法对AA连续扫描20圈（固定扫速为100mv/s）

电解液均为0.025MPBS+1×10-4M的DA溶液

玻碳电极铅笔芯电极玻碳电极的扫描的范围是不断地向外扩大，是扩散控制；铅笔芯电极的扫描范围是不断地向内缩小，是吸附控制。第17页，共29页，2023年，2月20日，星期四峰电流与扫速的关系图（电解液为1×10-4M的DA溶液）Ip-ν线性关系图（玻碳电极）Ip-ν线性关系图（铅笔芯电极）Ip-ν1/2线性关系图(玻碳电极)Ip-ν1/2线性关系图(铅笔芯电极)通过两种不同电极作为工作电极的测定得到扫CV中峰电流与扫速开方比峰电流与未开方有良好的线性关系，DA的电化学氧化过程主要为吸附控制。第18页，共29页，2023年，2月20日，星期四不同浓度DA的DPV、NPV、SWV曲线图（玻碳电极）根据玻碳电极的三种方法数据得出的图表，图示的曲线中SWV图中最低线比DPV的低说明响应相对的灵敏些第19页，共29页，2023年，2月20日，星期四不同浓度DA的DPV、SWV、NPV曲线图（铅笔芯电极）根据铅笔芯电极的三种方法数据得出的图表，图示的曲线中SWV图中最低线比DPV的低说明响应相对的灵敏些第20页，共29页，2023年，2月20日，星期四NPV、DPV、SWV的峰电流与DA浓度c的关系图玻碳电极铅笔芯电极

从图中SWV和DPV与浓度的线性关系的R2大小比较而得出SWV的线性较好，从而判断SWV的灵敏度相对而言较好第21页，共29页，2023年，2月20日，星期四六、实验结论1通过两种不同电极作为工作电极的测定，AA的电化学氧化过程主要为扩散控制，其中还存在吸附过程和脱附过程的相互制约，当吸附过程进行到一定程度之后，脱附过程才开始与吸附过程达到平衡。2通过两种不同电极作为工作电极的测定，DA的电化学氧化过程主要为吸附控制，其中也存在较为严重的脱附与扩散控制。3、通过NPV、DPV、SWV三种方法测定不同浓度的AA和DA溶液所得出的结果对比，可以得出SWV法测定比较灵敏

第22页，共29页，2023年，2月20日，星期四备注：AA扫描出的NPV、DPV、SWV均有问题，可能是配溶液的时候用的不是二次水，而是普通的自来水。第23页，共29页，2023年，2月20日，星期四附（另一组的AA数据图比较）不同浓度AA的NPV曲线图（铅笔芯电极）第24页，共29页，2023年，2月20日