近年来,过量使用对乙酰氨基酚(APAP)已成为人类的重大危害和社会负担。快速自动化电化学检测已成为测量人体尿液中APAP浓度的重要方法。
最近的一项研究探索了一种由沙枣树胶制备的新型多孔钴衍生生物质电催化剂材料,并研究了其电化学性质及其对APAP的特定检测能力。该研究于2024年7月18日发表在《工业化学与材料》杂志上。
对乙酰氨基酚(APAP)是一种常用的镇痛、解热药物,由于滥用,体液中APAP含量过高,导致急性肝损伤、肝功能衰竭等严重副作用,目前检测人体中APAP的方法相对昂贵且复杂。
采用天然沙枣树胶为基料,经过高温煅烧等一系列处理,再用三氯化铁活化,制备出多孔天然碳基材料,其比表面积显著提高,为BC的2.6倍。
根据相关研究,选择氧化钴掺杂以增强电导率,在对乙酰氨基酚的选择性高灵敏检测中,可特异性识别尿液中的APAP分子。氧化钴修饰的FBC-CoO/GCE的Ipa是FBC/GCE的近两倍。与传统液相色谱检测方法相比,具有速度更快、灵敏度更高、小型化、自动化等特点。
本研究利用沙枣树胶等天然资源,通过简单的制备步骤制备出FBC,通过改进制备工艺,调整氧化钴裂解纳米片的中空度,从而合成出灵敏度极高的APAP传感器,在合理的生理浓度范围内,尿酸和APAP反应峰可以得到有效分离和识别。
进一步的改进可以提升CoO-FBC/GCE的性能,为即将开展的项目的深入研究奠定基础。这些改进包括探索生物质活化过程、调整氧化钴裂解纳米片的尺寸和形态、检查超声波步骤和生物质碳与氧化钴之间的比例、改进碱性共沉淀方法以及与其他过渡元素共掺杂,所有这些都旨在实现高性能传感器。
研究团队成员包括中国科学院新疆理化技术研究所的张义涵、高泽宏、夏木西卡玛·买买提、陈龙毅,以及德州学院化工学院的伊丽亚斯·百克丽。