Cu nanoparticles incorporated polyp

Cu nanoparticles incorporated polypyrrole modified GCE for sensitive simultaneous determination of dopamine and uric acid S¸ükriyeUlubay,ZekeryaDursun∗ Ege University, Science Faculty, Department of Chemistry, 35100 Bornova, ˙Izmir, Turkey
a r t i c l e i n f o
Article history: Received 13 May 2009 Received in revised form 14 September 2009 Accepted 25 September 2009 Available online 3 October 2009
Keywords: Metal nanoparticles Nano-copper Polypyrrole Modified electrode Dopamine Uric acid
abstract
Cunanoparticleshavebeenelectrochemicallyincorporatedpolypyrrolefilmthatwasusedformodifica- tion of the glassy carbon electrode surface. The performance of the electrode has been characterized by cyclic voltammetry and atomic force microscopy. The electrode has shown high electrocatalytic activity towardstheoxidationofdopamine(DA)anduricacid(UA)simultaneouslyinaphosphatebuffersolution (pH7.00).TheelectrocatalyticoxidationcurrentsofUAandDAwerefoundlinearlyrelatedtoconcentra- tion over the range 1×10−9 to 1×10−5 M for UA and 1×10−9 to 1×10−7 M for DA using DPVs method. The detection limits were determined as 8×10−10 M (s/n=3) for UA and 8.5×10−10 M (s/n=3) for DA at a signal-to-noise ratio of 3. © 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.
1. Introduction
Dopamine (DA), one of the naturally occurring catecholamines, plays an important role as a neurotransmitter in the renal, hor- monal, cardiovascular and central nervous systems. Low levels of DA can lead to brain disorders such as schizophrenia and Parkin- son’sdisease[1–3].Uricacid(2,6,8-trihydroxypurine)ontheother hand,isthemainfinalproductofpurinemetabolisminthehuman body.ExtremeabnormalitiesofUAlevelscausemanydiseases,such asgout,hyperuricaemiaandLesch–Nyandisease[4–6].Thereforea simple, sensitive and accurate analytical method for the quantiza- tion of DA and UA would be useful for physiological investigations as well as early diagnosis of diseases [7]. Voltammetric techniques offer a powerful tool for the simultaneous determinations of DA and UA in buffered solutions [8–10]. However, the presence of ascorbic acid (AA) in such samples including both DA and UA, the electrochemical oxidation peak of AA takes place at very close potentials and then, homogeneous electron transfer reaction have been observed at bare electrodes [2,11–13]. As well known, modi- fiedelectrodesmayofferhigherselectivity,sensitivity,greatertime efficiency and higher stability than the bare electrodes. Therefore, several modifier materials such as polymers [14–17], DNA doped
∗ Corresponding author. Tel.: [phone]/2365. E-mail addresses: [e-mail], [e-mail] (Z. Dursun).
polymers [18], dye doped sol–gels [19], metal oxides [20], carbon nanotubes [21–23] and metal nanoparticles (MNPs) [24–26] have been used to overcome this problem. Among them, MNPs modified electrodes have drawn particular attention due to their high surface area, effective mass transport, catalysis and control over local microenvironment compared to macro-electrodes[27,28].However,theMNPsattheelectrodesur- facecanbefragileintheabsenceofstabilizingconductivematerial. Tosolvethisproblem,inthefirststep,theelectrodesurfacecanbe modified with some conductive stabilizing materials such as lig- ands, carbon nanotubes and polymers [29,30]. Then, the MNPs are attached to the modified electrode surface. Moreover, the porous structure of conducting polymer allows dispersing of the metal nanoparticles into the polymer matrix and generates additional electrocatalytic sites [31–33]. Polypyrrole (PPy) is one of the most importantconductingpolymerstosupportthemetalnanoparticles. Some metal nanoparticles–polypyrrole composites have already beenreportedatPPy/Pt[34,35],PPy/Ag[36],PPy/Ti[37]andPPy/Au [38,39]conductingcomposites.Accordingtoourknowledge,there is no any reported data for the simultaneous determination of DA and UA at nano-Cu/PPy/GCE. Inthepresentstudy,amodifiedelectrodewaspreparedbyelec- trochemicaldepositionofCu-metalnanoparticlesinover-oxidized polypyrrole film modified GCE and the performance of the elec- trodedevelopedwascharacterizedbycyclicvoltammetryandclose surfaceexaminationwasmadebyatomicforcemicroscopy(AFM). The Cu nanoparticles incorporated polypyrrole modified GCE was
0039-9140/$ – see front matter © 2009 Elsevier B.V. All rights reserved. doi:10.1016/j.talanta.2009.09.054

Kết quả (Việt) 1:

Kết hợp các hạt nano cu polypyrrole modified GCE nhạy cảm đồng thời xác định các dopamin và acid uric S¸ükriyeUlubay, ZekeryaDursun∗ Ege University, khoa khoa học, sở hóa học, 35100 Bornova, ˙Izmir, Thổ Nhĩ Kỳr t i c l e tôi n f oBài viết lịch sử: nhận được 13 tháng 5 năm 2009 đã nhận trong hình thức sửa đổi ngày 14 tháng 9 năm 2009 chấp nhận 25 tháng 9 2009 có sẵn trực tuyến 3 ngày 2009Từ khóa: Kim loại hạt nano Nano-đồng Polypyrrole Modified điện cực dopamin Uric acidtóm tắtCunanoparticleshavebeenelectrochemicallyincorporatedpolypyrrolefilmthatwasusedformodifica-tion của bề mặt điện cực cacbon như thủy tinh. Hiệu suất của các điện cực đã được đặc trưng bởi nhóm cyclic voltammetry và kính hiển vi lực nguyên tử. Các điện cực đã thể hiện cao electrocatalytic hoạt động towardstheoxidationofdopamine (DA) anduricacid (UA) simultaneouslyinaphosphatebuffersolution (pH7.00). TheelectrocatalyticoxidationcurrentsofUAandDAwerefoundlinearlyrelatedtoconcentra-tion trên phạm vi 1 × 10−9 tới 1 × 10−5 M cho UA và 1 × 10−9 tới 1 × 10−7 M cho DA bằng cách sử dụng phương pháp DPVs. Các giới hạn phát hiện đã được xác định là 8 × 10−10 M (s/n = 3) cho UA và 8.5 × 10−10 M (s/n = 3) cho DA tại một tỷ lệ tín hiệu-to-noise 3. © 2009 Elsevier B.V Tất cả các quyền.1. giới thiệuDopamine (DA), một trong tự nhiên catecholamine, đóng một vai trò quan trọng như kinh thận, hor-monal, tim mạch và hệ thống thần kinh trung ương. Mức độ thấp của DA có thể dẫn đến rối loạn não như tâm thần phân liệt và mộ-son'sdisease [1-3]. Uricacid(2,6,8-trihydroxypurine) ontheother tay, isthemainfinalproductofpurinemetabolisminthehuman cơ thể. ExtremeabnormalitiesofUAlevelscausemanydiseases, asgout, hyperuricaemiaandLesch-Nyandisease [4-6] như vậy. Thereforea đơn giản, nhạy cảm và chính xác phương pháp phân tích cho quantiza-tion của DA và UA sẽ có ích cho sinh lý xét nghiệm và chẩn đoán sớm bệnh [7]. Voltammetric kỹ thuật cung cấp một công cụ mạnh mẽ cho các quyết định đồng thời DA và UA buffered giải pháp [8 – 10]. Tuy nhiên, sự hiện diện của acid ascorbic (AA) trong các mẫu bao gồm cả DA và UA, các cao điểm AA, quá trình oxy hóa điện hóa diễn ra tại rất gần tiềm năng và sau đó, đồng nhất electron chuyển phản ứng đã được quan sát tại trần cực [2,11-13]. Cũng được biết đến, modi-fiedelectrodesmayofferhigherselectivity, nhạy cảm, greatertime efficiency và độ ổn định cao hơn so với các điện cực trần. Vì vậy, một số vật liệu modifier như polyme [14-17], DNA doped∗ Corresponding tác giả. Tel.: + 90 2323884000/2365. Địa chỉ e-mail: sân bay [e-mail], [e-mail] (Z. Dursun).polymers [18], dye doped sol–gels [19], metal oxides [20], carbon nanotubes [21–23] and metal nanoparticles (MNPs) [24–26] have been used to overcome this problem. Among them, MNPs modified electrodes have drawn particular attention due to their high surface area, effective mass transport, catalysis and control over local microenvironment compared to macro-electrodes[27,28].However,theMNPsattheelectrodesur- facecanbefragileintheabsenceofstabilizingconductivematerial. Tosolvethisproblem,inthefirststep,theelectrodesurfacecanbe modified with some conductive stabilizing materials such as lig- ands, carbon nanotubes and polymers [29,30]. Then, the MNPs are attached to the modified electrode surface. Moreover, the porous structure of conducting polymer allows dispersing of the metal nanoparticles into the polymer matrix and generates additional electrocatalytic sites [31–33]. Polypyrrole (PPy) is one of the most importantconductingpolymerstosupportthemetalnanoparticles. Some metal nanoparticles–polypyrrole composites have already beenreportedatPPy/Pt[34,35],PPy/Ag[36],PPy/Ti[37]andPPy/Au [38,39]conductingcomposites.Accordingtoourknowledge,there is no any reported data for the simultaneous determination of DA and UA at nano-Cu/PPy/GCE. Inthepresentstudy,amodifiedelectrodewaspreparedbyelec- trochemicaldepositionofCu-metalnanoparticlesinover-oxidized polypyrrole film modified GCE and the performance of the elec- trodedevelopedwascharacterizedbycyclicvoltammetryandclose surfaceexaminationwasmadebyatomicforcemicroscopy(AFM). The Cu nanoparticles incorporated polypyrrole modified GCE was0039-9140 / $ – xem trước vấn đề © 2009 Elsevier B.V Tất cả các quyền. Doi:10.1016/j.talanta.2009.09.054

Kết quả (Việt) 2:

Hạt nano Cu hợp polypyrol Modi fi ed GCE cho xác định đồng thời nhạy cảm của dopamine và acid uric S¸ükriyeUlubay, ZekeryaDursun * Đại học Ege, Khoa học Khoa, Khoa Hóa, 35.100 Bornova, Izmir, Thổ Nhĩ Kỳ
một rticleinfo
Điều lịch sử: Nhận 13 tháng 5 năm 2009 nhận trong sửa đổi hình thức 14 tháng chín năm 2009 được chấp nhận ngày 25 tháng 9 năm 2009 hiện có sẵn trực tuyến ngày 03 Tháng mười 2009
Từ khóa: kim loại hạt nano Nano-đồng polypyrol Modi fi ed điện Dopamine uric tion của bề mặt carbon điện cực thủy tinh. Hiệu suất của các điện cực đã được đặc trưng bởi voltammetry cyclic và kính hiển vi lực nguyên tử. Các điện cực đã thể hiện cao towardstheoxidationofdopamine electrocatalytic hoạt động (DA) anduricacid (UA) simultaneouslyinaphosphatebuffersolution (pH7.00) .TheelectrocatalyticoxidationcurrentsofUAandDAwerefoundlinearlyrelatedtoconcentra- sự trên phạm vi 1 × 10-9 tới 1 × 10-5 M cho UA và 1 × 10-9 đến 1 × 10-7 M cho DA sử dụng phương pháp DPVs. Các giới hạn phát hiện được xác định là 8 × 10-10 M (s / n = 3) cho UA và 8,5 × 10-10 M (s / = 3 n) cho DA với tỷ lệ tín hiệu-to-noise của 3. © 2009 Elsevier BV Tất cả quyền được bảo lưu. 1. Giới thiệu Dopamine (DA), một trong những catecholamine trong tự nhiên, đóng một vai trò quan trọng như là một dẫn truyền thần kinh trong thận, monal hor-, tim mạch và hệ thống thần kinh trung ương. Mức độ thấp của DA có thể dẫn đến rối loạn não như tâm thần phân liệt và Parkin- son'sdisease [1-3] .Uricacid (2,6,8-trihydroxypurine) tay ontheother, isthemain fi body.ExtremeabnormalitiesofUAlevelscausemanydiseases nalproductofpurinemetabolisminthehuman, asgout như vậy, hyperuricaemiaandLesch-Nyandisease [4 -6] .Thereforea phương pháp phân tích đơn giản, nhạy cảm và chính xác cho sự quantiza- của DA và UA sẽ hữu ích cho cuộc điều tra sinh lý cũng như chẩn đoán sớm bệnh [7]. Kỹ thuật kỹ thuật quét cung cấp một công cụ mạnh mẽ cho việc xác định đồng thời của DA và UA trong các giải pháp đệm [8-10]. Tuy nhiên, sự hiện diện của acid ascorbic (AA) trong các mẫu đó bao gồm cả DA và UA, quá trình oxy hóa cao điểm điện hóa của AA diễn ra tại tiềm năng rất gần và sau đó, phản ứng chuyển điện tử đồng nhất đã được quan sát thấy ở các điện cực trần [2,11-13 ]. Khi nổi tiếng, edelectrodesmayofferhigherselectivity modi- fi, độ nhạy, greatertime ef fi tính hiệu và độ ổn định cao hơn so với các điện cực trần. Do đó, một số vật liệu fi er Modi như polyme [14-17], DNA pha tạp * Tương ứng với tác giả. Tel .: [phone]/2365. Địa chỉ E-mail:. [e-mail], [e-mail] (Z. Dursun) polyme [18], thuốc nhuộm pha tạp sol-gel [19], oxit kim loại [20], các ống nano carbon [21 -23] và các hạt nano kim loại (MNPs) [24-26] đã được sử dụng để khắc phục vấn đề này. Trong số đó, MNPs điện Modi fi ed đã gây sự chú ý đặc biệt do diện tích bề mặt cao, giao thông công cộng hiệu quả, xúc tác và kiểm soát vi môi trường địa phương so với vĩ mô điện cực [27,28] .Tuy nhiên, theMNPsattheelectrodesur- facecanbefragileintheabsenceofstabilizingconductivematerial. Tosolvethisproblem, inthe fi rststep, theelectrodesurfacecanbe Modi fi ed với một số nguyên liệu ổn định dẫn điện như ands lig-, các ống nano carbon và polyme [29,30]. Sau đó, các MNPs được gắn vào bề mặt điện cực ed Modi fi. Hơn nữa, cấu trúc xốp của tiến polymer cho phép phân tán của các hạt nano kim loại vào khuôn polyme và tạo thêm các trang web electrocatalytic [31-33]. Polypyrol (PPY) là một trong hầu hết các importantconductingpolymerstosupportthemetalnanoparticles. Vật liệu tổng hợp một số kim loại hạt nano-polypyrol đã beenreportedatPPy / Pt [34,35], PPY / Ag [36], PPY / Ti [37] andPPy / Au [38,39] conductingcomposites.Accordingtoourknowledge, không có bất kỳ dữ liệu báo cáo cho xác định đồng thời DA và UA tại nano-Cu / PPY / GCE. Inthepresentstudy, amodi fi edelectrodewaspreparedbyelec- trochemicaldepositionofCu-metalnanoparticlesinover-oxy hóa polypyrol fi lm Modi fi ed GCE và hiệu suất của các bầu cử trodedevelopedwascharacterizedbycyclicvoltammetryandclose surfaceexaminationwasmadebyatomicforcemicroscopy (AFM). Các hạt nano Cu hợp Modi fi ed polypyrol GCE là 0039-9140 / $ - xem vấn đề trước © 2009 Elsevier BV Tất cả quyền được bảo lưu. doi: 10,1016 / j.talanta.2009.09.054