ITO玻璃上鲁米诺的电化学发光行为研究

第２５卷，第１０期２００５年１０月

光谱学与光谱分析Ｖ０１．２５，Ｎｏ．１０，ｐｐｌ５６４．１５６７

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ｏｃｔｏｂｅｒ，２００５

ＩＴｏ玻璃上鲁米诺的电化学发光行为研究

王智泳，郭文英，狄俊伟，屠一锋＋

苏州大学化学化工学院，江苏苏州２１５００６

摘要鲁米诺在１１、０玻璃上有良好的电化学发光，检测灵敏度极高，检测下限可达到１０。１５ｍｏｌ・Ｌ１数量级。研究表明，鲁米诺的电化学氧化反应分两步进行，均伴随有电化学发光产生。虽然第一步反应的发光相对较弱，但该电化学反应是可逆反应，对研究电化学发光传感器十分有利，结合１１Ｄ玻璃有良好的透光性，可进一步研制电化学发光流动电解池。文章还考察了电学参数和溶解氧对１１Ｄ玻璃上鲁米诺ＥＣＬ的影响，并探讨了发光机理。

主题词Ｊ１Ｄ玻璃；鲁米诺；电化学发光；机理中图分类号：０６５７．３

文献标识码：Ａ

文章编号：１０００—０５９３（２００５）１０—１５６４—０４

包括上、下限电位及恒电位时间均根据实验需要设定。单光

引言

１１Ｄ（氧化铟锡）透明导电膜玻璃是２０世纪７０年代初研

子计数器在进行域值校正后可有效地消除背景光的干扰，提高信噪比，因此可得到极高的检测灵敏度。

吸取适量不同浓度的鲁米诺储备溶液和ＮａＯＨ转移到电解池中，施加阶跃电压，记录光信号，考察相关因素影响。

制成功的一种新型材料，这种透明导电膜玻璃的膜层导电性能好，电阻率可达１０１ｎ・锄～，可见光透过率高，可达

８５％以上ｕＪ。由于这些特性，１１Ｄ被广泛的应用于光电转化

２结果和讨论

２．１

装置的镀层电极∽Ｊ，电致发光装置旧。等。本文用１１、０玻璃作为电极研究了在碱性介质中鲁米诺的电化学发光（ＥＣＬ）行为，探讨了影响ＩＴ０玻璃上鲁米诺Ｅ（、Ｌ强度的一系列因素，为应用１１、ｏ玻璃研制鲁米诺电化学发光微型电解池，实现生化物质定量测定、酶催化电化学发光以及新型的ＥｃＬ生物传感器的研究提供了良好的基础。

示。

５５５Ｏ

ｒＩ＿｜ｏ玻璃电极上鲁米诺发光强度和浓度的关系

在ｐＨ１２的ＫＯＨ水溶液中，上限电位为０．７Ｖ，下限电

位为０Ｖ，鲁米诺的ＥＣＬ强度随浓度增强的情况，见图１所

１试验部分

１．１仪器装置与试剂

４５４Ｏ３５３Ｏ

ＣＨｌ６６０ａ电化学工作站（ＣＨＩ上海组装），Ｇ＆Ｆ一２单光

子计数器（天津港东）。其他仪器及试剂见参考文献［４］，电化学发光研究以ＩＴｏ玻璃为工作电极，银丝为参比电极，铂丝为辅助电极。

鲁米诺（Ｆｌｕｋａ）及其他试剂均为分析纯，实验用水为二次亚沸蒸馏水。１．２实验方法

电极预处理：ＩＴ０玻璃在无水乙醇中超声波洗涤２再用亚沸水超声波洗涤２

ｒｎｊｎ。

２５２Ｏｌ５

ｎｇ．１耵伦ｃｈ粕ｇｅ

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ｃ：Ｃｏｎｃｅｍｒａｔｉｏｎ；Ｊ：ＩｎｔｅＩｌｓｉｔｙ

Ｉｎｉｎ，

电化学工作站采用阶跃恒电位电解方式工作，工作参数

收稿日期：２００４—０６—０２，修订日期：２００４—０９—０１

由图可见，ＩＴ０玻璃电极上鲁米诺的ＥｃＬ响应随浓度

基金项目：国家自然科学基金（２０２７５０２５）资助项目

作者简介：王智泳，１９７９年生，苏州大学化学化工学院硕士研究生

＊通讯联系人

第１０期光谱学与光谱分析

ｒｎｏｌ・

１５６５

呈现两段线性关系，其检测灵敏度极高，可达到１０１５其上限电位基本对应鲁米诺的电化学氧化过程，尽管第一步氧化反应所致电化学发光相对较弱，但此氧化反应为可逆反应，因而对测定更为有利，尤其对研究电化学发光传感器将是十分重要的条件。本研究的测定是选择电解上限电位为

０．７

Ｌ‘１数量级，浓度在１０‘８Ｈｌｏｌ・Ｌ。１数量级以上时，ＥＣＬ响应灵敏度显著提高，可认为这是由于溶液中鲁米诺浓度足够高时会在电化学反应产物之间发生能量转移从而使更多的鲁米诺被激发而产生发光。２．２发光强度和ｐＨ值的关系

Ｖ，主要是考虑这一因素，且在此上限电位时ＢＣＬ强度

鲫∞

比较稳定而且可避免１１Ｄ玻璃电极本身的电致发光。

２

由图（见图２）可见ＩＴＯ玻璃电极上鲁米诺胁。受溶液

酸度影响情况与铂电极基本类似。碱性条件较有利于鲁米诺

的ＥＣＬ。ｐＨ１２～１４是最有利的酸度范围。

３

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ｉＩＩｎ硼№ｏｆａｃｉｍｔｙ蚰ｔｌｌｅ

ＥＣＬｉｎｔｅＩＩｓｉｔｙ，

ｃｌ训＝４×１０—７ｍｏｌ・Ｌ一１

２．３发光强度与阶跃电位的关系

实验中设定电解下限电位为０ｖ，在该电位时鲁米诺不发生电化学反应，当电位上升时，鲁米诺因氧化激发而发光，不同上限电位时鲁米诺的发光强度见图３。由于ＩＴ０玻璃电极在１．０Ｖ以上电位电解时会有一定程度的发光产生，该曲线已对ＩＴｏ玻璃电极本身的发光进行了校正，该曲线与鲁米诺的伏安氧化电流曲线（见图４）基本一致。鲁米诺的电化学氧化是导致其发光的基本过程，据文献报道和作者研究［５ｔ６｜，鲁米诺的电化学发光经历两步电化学氧化反应，其电极反应及发光机理见Ｓｃｈａｎｅ１（＊代表激发态），

ｎｇ．４

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ｃ㈦＝４×１０—７ｎｌｏｌ・Ｌ一１

下限电位对鲁米诺电化学发光强度的影响见图５曲线ｎ，当溶液中溶解氧水平较低（经通氮除氧，曲线６）时，下限

鲫０鲫Ｏ鲫Ｏ

＆：一受＿

其中第一步氧化反应并不伴随有发光现象，需氧化至第

砌Ｏ

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７

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ｎ，ｗｉｔｈｐｒｅｓｅｎｃｅｏｆｏｘｙｇｅｎ；

∥Ｈｖｓ．Ａｇ）

二步方得到明显的电化学发光，此时鲁水诺分子发生不可逆

的氧化。而在ＩＴｏ玻璃电极表面观察到两步电化学发光，且

６，ｄｅ。ｘｙｇｅｎａｔｅｄ，ｕｐｐｅｒｌｉｒｎｊｔｉｎｇｐｏｔｅｎｔｉａｌ＝０．７Ｖ；

ｃ㈦＝４×１０—７∞Ｉ・Ｌ一１

ITO玻璃上鲁米诺的电化学发光行为研究

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：引用次数：

王智泳， 郭文英， 狄俊伟， 屠一锋， WANG Zhi-yong， GUO Wen-ying， DI Jun-wei，TU Yi-feng

苏州大学化学化工学院,江苏,苏州,215006光谱学与光谱分析

SPECTROSCOPY AND SPECTRAL ANALYSIS2005，25(10)2次

参考文献(8条)

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引证文献(3条)

1.田丙正.郭文英.屠一锋 流动注射微型电化学发光池的研制及性能研究[期刊论文]-常熟理工学院学报 2009(4)2.顾希.丁一.沈宗璇.屠一锋 一种在弱酸性介质中有电化学发光性能的鲁米诺衍生物[期刊论文]-光谱实验室2006(04)

3.顾希 一种新的电化学发光试剂及用于DNA氧化损伤表征的研究[学位论文]硕士 2006

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