2.结果与讨论


2.1修饰电极的SEM表征


对Nano-Ag/GCE、Poly-L-Glu/Nano-Ag/GCE进行SEM表征，如图1所示。

图1 Nano-Ag/GCE和Poly-L-Glu/Nano-Ag/GCE的SEM图


结果表明：修饰纳米银材料后，GCE表面出现了大量均匀的纳米颗粒，使得电极的表面积增大，电子转移能力增强；修饰了L-谷氨酸和纳米银后，GCE表面明显出现一层薄膜，说明L-谷氨酸被成功修饰到Nano-Ag/GCE上。


2.2电化学行为


采用CV，考察了GCE、Poly-L-Glu/GCE、Nano-Ag/GCE、Poly-L-Glu/Nano-Ag/GCE在PBS和亚硝酸钠溶液中的电化学行为，结果见图2。

图2不同电极在PBS和亚硝酸钠溶液中的CV曲线


由图2(a)可知，4种电极在PBS中均无JD足球反波胆APP下载化峰电流产生，说明PBS不会对检测带来干扰；由图2(b)可知，亚硝酸钠在Poly-L-Glu/Nano-Ag/GCE上产生的JD足球反波胆APP下载化峰电流最大(绝对值，下同)，说明Poly-L-Glu/Nano-Ag/GCE可用于亚硝酸钠的检测。


2.3检测条件的优化


2.3.1支持电解质


将Poly-L-Glu/Nano-Ag/GCE分别置于含有亚硝酸钠的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液、乙酸-乙酸钠缓冲溶液、PBS中进行CV扫描，结果见图3。

图3 Poly-L-Glu/Nano-Ag/GCE在不同支持电解质中的CV曲线


由图3可知，亚硝酸钠在3种缓冲溶液中都会产生JD足球反波胆APP下载化峰，且在PBS中的JD足球反波胆APP下载化峰电流最大。


试验进一步考察了在不同浓度(0.5，0.1，0.15，0.2，0.25，0.3 mol·L-1)和不同酸度(JD足球反波胆APP下载 5.7，6.0，6.5，7.0，7.5，8.0)的PBS中亚硝酸钠JD足球反波胆APP下载化峰电流的变化情况。结果表明：随着PBS浓度的逐渐增大，JD足球反波胆APP下载化峰电流先减小后增加；当PBS浓度为0.2 mol·L-1，酸度为JD足球反波胆APP下载 7.0时，JD足球反波胆APP下载化峰电流最大，可能是由于氨基和羧基在中性条件下的活性较高。同时，亚硝酸根在酸性条件下极其不稳定，容易发生分解；而在碱性条件下，由于缺少氢离子导致不易发生电化学反应。因此，试验选择以0.2 mol·L-1 PBS(JD足球反波胆APP下载 7.0)为支持电解质。


2.3.2静置时间


试验考察了静置时间分别为2，5，10，15，30，50 s时对亚硝酸钠JD足球反波胆APP下载化峰电流的影响。结果表明：亚硝酸钠JD足球反波胆APP下载化峰电流随静置时间的延长先增加后减小；当静置15 s时，JD足球反波胆APP下载化峰电流达到最大。因此，试验选择的静置时间为15 s。


2.3.3扫描速率


试验考察了扫描速率分别为25，50，100，150，200，300 mV·s-1时对亚硝酸钠JD足球反波胆APP下载化峰电流的影响，结果见图4。

图4不同扫描速率下亚硝酸钠在Poly-L-Glu/Nano-Ag/GCE上的CV曲线


由图4可知，随着扫描速率的增大，亚硝酸钠JD足球反波胆APP下载化峰电流也不断增大。通过计算得出，亚硝酸钠JD足球反波胆APP下载化峰电流i与扫描速率v的平方根呈线性关系，相关系数为0.995 2，线性回归方程为i=0.312 2v1/2+3.094，说明亚硝酸钠在Poly-L-Glu/Nano-Ag/GCE上的反应过程是受扩散控制的。为了使电极保持较高的稳定性和较好的灵敏度，降低背景电流的影响，试验选择的扫描速率为100 mV·s-1。


2.3.4 L-谷氨酸聚合圈数


试验考察了L-谷氨酸聚合圈数分别为2，4，6，8，10，12圈时对亚硝酸钠JD足球反波胆APP下载化峰电流的影响。结果表明：随着聚合圈数的增加，JD足球反波胆APP下载化峰电流先增大后减小；当聚合圈数为6圈时，JD足球反波胆APP下载化峰电流较大。因此，试验选择的聚合圈数为6圈。


2.4标准曲线和检出限


在最佳检测条件下，采用Poly-L-Glu/Nano-Ag/GCE对浓度为4.14×10-6，5.00×10-5，1.00×10-4，1.85×10-4，2.87×10-4，4.00×10-4，6.00×10-4，9.00×10-4，1.35×10-3 mol·L-1的亚硝酸钠溶液系列进行CV扫描，结果见图5。以亚硝酸钠的浓度为横坐标，JD足球反波胆APP下载化峰电流为纵坐标绘制标准曲线。结果表明：亚硝酸钠的浓度在4.14×10-6~1.35×10-3 mol·L-1内与对应的JD足球反波胆APP下载化峰电流绝对值呈线性关系，相关系数为0.998 8，线性回归方程为y=3.788×104x+1.998。

图5不同浓度的亚硝酸钠溶液在Poly-L-Glu/Nano-Ag/GCE上的CV曲线


以3s/k（s为12次空白测定的标准偏差，k为线性回归方程的斜率）计算检出限，结果为4.14×10-7 mol·L-1。


2.5方法比对


将Poly-L-Glu/Nano-Ag/GCE与文献报道的其他用于检测亚硝酸钠的电化学传感器进行比较，结果见表1。

表1不同电化学传感器检测亚硝酸钠的比较


结果表明：本方法制备的Poly-L-Glu/Nano-Ag/GCE具有线性范围宽及检出限低的优点。


2.6重复性试验


为了测试Poly-L-Glu/Nano-Ag/GCE制备方法的重复性，平行制备8支Poly-L-Glu/Nano-Ag/GCE，分别对3.00×10-4 mol·L-1亚硝酸钠溶液进行CV扫描。结果显示，亚硝酸钠JD足球反波胆APP下载化峰电流的相对标准偏差为1.0%，说明该电极的制备方法具有较好的重复性。


2.7干扰试验


在最佳检测条件下，将1.00×10-2 mol·L-1抗坏血酸、葡萄糖、酒石酸、NH4+加入到1.00×10-4 mol·L-1亚硝酸钠溶液中，用制备的Poly-L-Glu/Nano-Ag/GCE为工作电极进行检测。结果显示，亚硝酸钠JD足球反波胆APP下载化峰电流的相对误差绝对值最大为5.4%，表明这些常见的物质不会对亚硝酸钠的检测造成干扰，Poly-L-Glu/Nano-Ag/GCE对亚硝酸钠具有较好的选择性。


2.8样品分析与回收试验


按照试验方法对泡菜样品进行处理和测定，并采用标准加入法对样品溶液进行加标回收试验，计算回收率，结果见表2。

表2样品分析与回收试验结果


由表2可知：泡菜中亚硝酸钠的检出量为1.33×10-5 mol·L-1(11.47 mg·kg-1)，回收率为98.9%~103%。虽然泡菜样品中亚硝酸钠的检出量未超过国家标准GB 2762—2017《食品安全国家标准食品中污染物限量》的规定(腌制蔬菜中亚硝酸钠的质量分数不得超过20 mg·kg-1)，但是其含量较高，蓄积在体内对人体产生的危害大，因此对于泡菜等亚硝酸钠含量较高的食物应该尽量降低其食用量。


本工作通过电沉积和电聚合的方法制备了Poly-L-Glu/Nano-Ag/GCE，并将其应用于泡菜中亚硝酸钠含量的测定。该方法弥补了单一纳米银由于高吸附性在电极表面容易团聚从而导致结构位点不均一的不足，建立了一种制作简便、选择性和重复性良好的亚硝酸钠电化学传感器，为亚硝酸钠的检测提供了科学依据。