使用亚朱籽（Subja Seeds）富集的绿色氧化还原化学物质改性的碳载体平台对水合肼进行电化学氧化：实现可持续传感技术

《IEEE Sensors Journal》：Electrochemical Oxidation of Hydrazine Hydrate Using Subja Seeds–Green Redox Chemistry-Impregnated Carbon-Modified Platform: Harmonizing Sustainable Sensing

　　摘要：包含和解释各种基于植物的天然基团及其对健康的益处，是一个关键且值得研究的科学领域。这些基团的描述涵盖了其基本结构、氧化还原特性以及与绿色植物活性成分相关的重大电子传输挑战。因此，开发简单electrocatalytic探针应用以利用这些基团的反应位点，是一项紧迫且具有变革性的任务，这不仅需要时间，也是当务之急。在本研究中，我们将来自罗勒（Basil）或Subja种子的物质固定在玻璃碳（GC）表面的介孔碳球体中（即GC/石墨化介孔碳[(GMC)@Subja]）。与其他采用传统方法的研究不同，那些方法获得的伏安信号不具有特异性或特征性，我们报告了一种明确的、锐利的法拉第响应，电极电位分别为E′′=0.23 V（A1/C1）和0.3 V（A2/C2）。这种Subja种子-氧化还原系统（GC/GMC@Subja）是在pH值为7的磷酸盐缓冲液（PB）中开发的，为一种可持续且适应性强的策略做出了贡献。该电化学方法基于sp2杂化的介孔碳框架，实现了Subja氧化还原物质的π电子相互作用和吸附，进而形成了sp3杂化结构。GC/GMC@Subja的电催化功能表现出对肼（HZ）的选择性氧化，其灵敏度和检测限分别为0.98μAmM?1和1.20μM（信噪比=3）。此外，所制备的系统在真实样品中展示了约101.3%的HZ检测回收率。

引言：多年来，人们尝试通过各种传统和电化学技术来组装用于特定异相催化的植物源活性天然产物[1][2][3][4]，但这些方法往往没有明确的靶向目标。与这些活性物种相关的精确分子研究主要集中在其活性分子本身[5][6][7]。到目前为止，已经报道了多种提取和进一步分析的方法，包括使用多种耦合仪器的技术，如电泳[9]、比色法[10]、色谱法[10]、光谱学[10]、重量法[11]、固液萃取或液相萃取[5][10]，以及电化学检测[12][13]。尽管这些分析方法有一定的实用性，但它们也存在许多缺点：离线采样、复杂的操作系统、危险的工作环境、繁琐的处理过程、高昂的成本以及昂贵的研究设备[14]。为了解决这些问题，本研究采用了一种基于碳基吸附材料的电化学方法，用于从罗勒种子（Subja种子）中选择性提取植物源营养成分。这一创新进展利用功能性电极，实现了对橙皮苷（rutin）和迷迭香酸（rosmarinic acid）混合物的现场提取和检测。实验在室温下、pH值为7的磷酸盐缓冲液（PB）中进行。制备的玻璃碳（GC）/石墨化介孔碳[(GMC)@Subja]平台能够精确结合并固定分子级活性的氧化还原物质，从而增强分子的电活性、表面活性和综合性能。这些电活性物质主要为酚类化合物[15][16][17][18]，在理解其采样协议时存在一定的挑战；然而，如本文所述，可以通过电化学方法轻松研究它们。经过改性的GC平台为目标分子的精确定位和最佳定向提供了优势，从而实现了更具选择性的检测。