基于聚苯硼酸/还原氧化石墨烯/羧基化多壁碳纳米管-壳聚糖电化学传感器实现面包中食品添加剂丙二醇的超灵敏检测

本研究首次构建了基于聚苯硼酸/还原氧化石墨烯/羧基化多壁碳纳米管-壳聚糖（poly(PBA)/rGO/cMWCNT-CS）修饰电极的电化学传感器，通过铁氰化钾（K3Fe(CN)6）还原峰电流变化实现丙二醇（PG）的检测，检测限低至2.9×10?14 M，具有响应快（9分钟）、选择性好等优势，为食品添加剂安全监测提供了新方法。

　　

Highlight

本研究亮点在于首次开发了基于聚苯硼酸/还原氧化石墨烯/羧基化多壁碳纳米管-壳聚糖（poly(PBA)/rGO/cMWCNT-CS）纳米复合材料的电化学传感器，实现了食品添加剂丙二醇（PG）的超灵敏检测。

材料与方法

材料与试剂

羧基化多壁碳纳米管（cMWCNT，XF018）和氧化石墨烯（GO，XF003）购自南京XFNANO材料科技有限公司。实验所用化学试剂包括丙二醇（PG）、苯硼酸一水合物（PBA，98%）、壳聚糖（CS）、铁氰化钾（K₃Fe(CN)₆）等，均为分析纯。

修饰电极的制备与表征

通过计时电流法依次沉积cMWCNT-CS和还原氧化石墨烯（rGO），循环伏安法（CV）聚合poly(PBA)。扫描电镜（SEM）显示rGO/cMWCNT-CS形成三维多孔结构，有效增大比表面积。电化学测试表明，该复合材料显著提升了电子传递效率。

结论

该传感器通过poly(PBA)的硼酸基团与PG的顺式二醇共价结合，引起K₃Fe(CN)₆还原峰电流变化，检测范围横跨10个数量级（1.0×10^?13至1.0×10^?3 M），成功应用于面包样品检测，回收率良好。

作者贡献声明

郝武：实验操作、数据分析及论文初稿；贾雪东：实验协助与数据处理；郭洪元：实验设计与论文撰写；吴锁柱：课题构思、资金支持与论文修订。

利益冲突声明

作者声明无利益冲突。

致谢

感谢山西省基础研究计划项目（202103021224176）资助。

Conclusion

该研究为食品添加剂安全监测提供了新型检测工具，其超低检测限（2.9×10^?14 M）和快速响应特性（9分钟）展现出广阔的应用前景。