氟化物电解质中银纳米颗粒对维生素B6的电化学界面调控与稳定性

《Surfaces》：Electrochemical Interfacial Modulation and Stability of Vitamin B6 by Silver Nanoparticles in Fluoride Electrolyte

　　

摘要

维生素B6（吡哆醇）是一种具有重要生物学意义的微量营养素，参与多种生化过程，并可能参与氧化还原相关反应。本研究在0.1 M氟化钠（NaF）电解质中使用铂（Pt）作为工作电极，研究了维生素B6的电化学行为及稳定性，重点关注了银纳米颗粒（Ag纳米颗粒，70 mg·L^?1）对界面氧化还原过程的影响。通过循环伏安法（CV）、电化学阻抗谱（EIS）和紫外-可见分光光度法（UV-Vis）相结合，表征了分子-电极界面及维生素B6在电化学应力下的响应。CV结果表明，维生素B6显著改变了Pt的阳极和阴极响应，而引入银纳米颗粒则部分减弱了维生素B6引起的显著阴极过程。EIS揭示电荷转移电阻从NaF中的2.19·10³ Ω·cm²逐步降低至添加维生素B6后的1.81·10³ Ω·cm²，并在存在银纳米颗粒时进一步降至882 Ω·cm²，同时伴随表观界面电容增大和界面异质性增强。UV-Vis光谱进一步表明，银纳米颗粒改变了含维生素B6体系的光学响应，并呈现出特征性的等离子体吸收带。在50 mA·cm^?2的恒电流电解条件下，维生素B6的降解遵循表观一级动力学，而银纳米颗粒的存在将降解速率常数从4.70·10^?3降低至3.02·10^?3 min^?1，并使表观半衰期从147 min延长至229 min。结果表明，银纳米颗粒显著影响维生素B6的氧化还原环境和电化学稳定性，降低了其在氧化性电化学条件下的降解速率。电化学与光谱学的综合结果为金属纳米颗粒存在下具有生物学意义的维生素的界面氧化还原行为提供了新的见解，并有助于理解复杂化学环境中抗氧化相关的分子稳定性与氧化还原过程。