使用標準臺式打印機制備了以柔性卡普頓®為基底的噴墨印刷電極(IPEs)和易于制備的氧化石墨烯(GO)基油墨(K/GO)。隨后，將其提交后處理熱處理(K/GOTR400)，并在pH 7.0(接近生理pH值)下作為一次性工作電極(WEs)進行雙氯芬酸(DCF)間接電化學檢測。由于DCF被列為水源中日益受到關注的污染物，其監測引起了人們的廣泛關注。將打印的有源傳感器材料的性能與熱還原(400℃)氧化石墨烯(TRGO-400，粉末形式)的性能進行了比較，后者已成功用作DCF檢測的玻璃碳電極(GCE)改性劑。該電極在5 ~ 25 μM的濃度范圍內線性工作，LOD值為2.25 μM。此外，利用掃描電子顯微鏡(SEM)和X-射線光電子能譜(XPS)對所制備的IPEs進行了形貌和化學成分表征，并與GCE/TRGO-400進行了比較。循環伏安法(CV)和差分脈沖伏安法(DPV)測量表明，利用后處理IPEs的小型化三電極電池進行DCF檢測具有良好的電化學性能。因此，本研究表明，經過熱處理后，石墨烯在IPEs上有效地恢復了部分有價值的性能，并成功生產了用于目標分析物檢測的柔性和一次性電極。因此，這是傳統改性GCEs的一個很有前途的替代方案，因為它為制造尖端石墨烯基電極提供了一種簡便的方法，并擴大了電化學傳感器的可用組合，以檢測新出現的水污染。
圖1. 使用IPEs作為WEs的小型化3電極電化學裝置。
圖2. (a) K/GO-7000_TX_CB_8， (b) K/GO-7000_TX_CB_8_TR400和(c) TRGO-400的SEM圖片。
圖3. 材料的C1s核心能級光譜的反褶積。
圖4. (A) pH為7的中性溶液中DCF陰離子主電化學氧化反應機理。(B)副產物2(2hydroxyprop-2-enyl)乙酸法拉第法非直接電化學DCF檢測的機理。
圖5. (a-e)在使用不同氧化石墨烯基油墨配方制造的K/GO-X S_CB_Y_TR400電極上記錄的CVs。含100 μM DCF的0.1 M PBS溶液(pH 7.0)作為電解質。(f) K/GO-7000_TX_CB_Y_TR400電極在氧化石墨基印刷層數(從7到10)上的不同圖片。
圖6. 在(a) K/GO-7000_TX_CB_8和K/GO-7000_TX_CB_8_TR400傳感器上記錄的CVs。(b)與GCE/GO和GCE/TRGO-400常規電極的比較。以0.1 M PBS溶液(pH 7.0)為電解液，溶液中含有100 μM DCF。
圖7. 在含有100 μM DCF的0.1 M PBS溶液(pH 7.0)中，在(a) K/GO-7000_TX_CB_8_TR400和(b) GCE/TRGO-400上記錄的基線校正DPVs。在0.1 M PBS溶液(pH 7.0)中，用TRGO-400修飾的GCE記錄基線校正的DPVs，其中DCF濃度增加(c)和相關校準曲線(d)。
圖8. (a) K/GO-7000_TX_CB_8_TR400傳感器在含有100 μM DCF和人工尿液(AU)作為電解質的0.1 M PBS溶液(pH 7.0)中記錄的CVs (b)存在常見的干擾物質(K
+， Na
+, Mg
+, SO
4-, Cl
-，抗壞血酸)。
相關研究成果由弗羅茨瓦夫理工大學化學學院聚合物和碳材料工藝工程與技術系Daria Minta等人于2023年發表在Progress in Organic Coatings (https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2023.107942 )上。原文：Easy-to-prepare graphene-based inkjet-printed electrodes for diclofenac electrochemical sensing
轉自《石墨烯研究》公眾號
