2.結(jié)果與討論

2.1修飾電極的SEM表征

對Nano-Ag/GCE、Poly-L-Glu/Nano-Ag/GCE進(jìn)行SEM表征，如圖1所示。

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

結(jié)果表明：修飾納米銀材料后，GCE表面出現(xiàn)了大量均勻的納米顆粒，使得電極的表面積增大，電子轉(zhuǎn)移能力增強(qiáng)；修飾了L-谷氨酸和納米銀后，GCE表面明顯出現(xiàn)一層薄膜，說明L-谷氨酸被成功修飾到Nano-Ag/GCE上。

2.2電化學(xué)行為

采用CV，考察了GCE、Poly-L-Glu/GCE、Nano-Ag/GCE、Poly-L-Glu/Nano-Ag/GCE在PBS和亞硝酸鈉溶液中的電化學(xué)行為，結(jié)果見圖2。

圖2不同電極在PBS和亞硝酸鈉溶液中的CV曲線

由圖2(a)可知，4種電極在PBS中均無氧化峰電流產(chǎn)生，說明PBS不會對檢測帶來干擾；由圖2(b)可知，亞硝酸鈉在Poly-L-Glu/Nano-Ag/GCE上產(chǎn)生的氧化峰電流最大(絕對值，下同)，說明Poly-L-Glu/Nano-Ag/GCE可用于亞硝酸鈉的檢測。

2.3檢測條件的優(yōu)化

2.3.1支持電解質(zhì)

將Poly-L-Glu/Nano-Ag/GCE分別置于含有亞硝酸鈉的檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖溶液、乙酸-乙酸鈉緩沖溶液、PBS中進(jìn)行CV掃描，結(jié)果見圖3。

圖3 Poly-L-Glu/Nano-Ag/GCE在不同支持電解質(zhì)中的CV曲線

由圖3可知，亞硝酸鈉在3種緩沖溶液中都會產(chǎn)生氧化峰，且在PBS中的氧化峰電流最大。

試驗(yàn)進(jìn)一步考察了在不同濃度(0.5，0.1，0.15，0.2，0.25，0.3 mol·L-1)和不同酸度(pH 5.7，6.0，6.5，7.0，7.5，8.0)的PBS中亞硝酸鈉氧化峰電流的變化情況。結(jié)果表明：隨著PBS濃度的逐漸增大，氧化峰電流先減小后增加；當(dāng)PBS濃度為0.2 mol·L-1，酸度為pH 7.0時，氧化峰電流最大，可能是由于氨基和羧基在中性條件下的活性較高。同時，亞硝酸根在酸性條件下極其不穩(wěn)定，容易發(fā)生分解；而在堿性條件下，由于缺少氫離子導(dǎo)致不易發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。因此，試驗(yàn)選擇以0.2 mol·L-1 PBS(pH 7.0)為支持電解質(zhì)。

2.3.2靜置時間

試驗(yàn)考察了靜置時間分別為2，5，10，15，30，50 s時對亞硝酸鈉氧化峰電流的影響。結(jié)果表明：亞硝酸鈉氧化峰電流隨靜置時間的延長先增加后減小；當(dāng)靜置15 s時，氧化峰電流達(dá)到最大。因此，試驗(yàn)選擇的靜置時間為15 s。

2.3.3掃描速率

試驗(yàn)考察了掃描速率分別為25，50，100，150，200，300 mV·s-1時對亞硝酸鈉氧化峰電流的影響，結(jié)果見圖4。

圖4不同掃描速率下亞硝酸鈉在Poly-L-Glu/Nano-Ag/GCE上的CV曲線

由圖4可知，隨著掃描速率的增大，亞硝酸鈉氧化峰電流也不斷增大。通過計算得出，亞硝酸鈉氧化峰電流i與掃描速率v的平方根呈線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.995 2，線性回歸方程為i=0.312 2v1/2+3.094，說明亞硝酸鈉在Poly-L-Glu/Nano-Ag/GCE上的反應(yīng)過程是受擴(kuò)散控制的。為了使電極保持較高的穩(wěn)定性和較好的靈敏度，降低背景電流的影響，試驗(yàn)選擇的掃描速率為100 mV·s-1。

2.3.4 L-谷氨酸聚合圈數(shù)

試驗(yàn)考察了L-谷氨酸聚合圈數(shù)分別為2，4，6，8，10，12圈時對亞硝酸鈉氧化峰電流的影響。結(jié)果表明：隨著聚合圈數(shù)的增加，氧化峰電流先增大后減?。划?dāng)聚合圈數(shù)為6圈時，氧化峰電流較大。因此，試驗(yàn)選擇的聚合圈數(shù)為6圈。

2.4標(biāo)準(zhǔn)曲線和檢出限

在最佳檢測條件下，采用Poly-L-Glu/Nano-Ag/GCE對濃度為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的亞硝酸鈉溶液系列進(jìn)行CV掃描，結(jié)果見圖5。以亞硝酸鈉的濃度為橫坐標(biāo)，氧化峰電流為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。結(jié)果表明：亞硝酸鈉的濃度在4.14×10-6~1.35×10-3 mol·L-1內(nèi)與對應(yīng)的氧化峰電流絕對值呈線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.998 8，線性回歸方程為y=3.788×104x+1.998。

圖5不同濃度的亞硝酸鈉溶液在Poly-L-Glu/Nano-Ag/GCE上的CV曲線

以3s/k（s為12次空白測定的標(biāo)準(zhǔn)偏差，k為線性回歸方程的斜率）計算檢出限，結(jié)果為4.14×10-7 mol·L-1。

2.5方法比對

將Poly-L-Glu/Nano-Ag/GCE與文獻(xiàn)報道的其他用于檢測亞硝酸鈉的電化學(xué)傳感器進(jìn)行比較，結(jié)果見表1。

表1不同電化學(xué)傳感器檢測亞硝酸鈉的比較

結(jié)果表明：本方法制備的Poly-L-Glu/Nano-Ag/GCE具有線性范圍寬及檢出限低的優(yōu)點(diǎn)。

2.6重復(fù)性試驗(yàn)

為了測試Poly-L-Glu/Nano-Ag/GCE制備方法的重復(fù)性，平行制備8支Poly-L-Glu/Nano-Ag/GCE，分別對3.00×10-4 mol·L-1亞硝酸鈉溶液進(jìn)行CV掃描。結(jié)果顯示，亞硝酸鈉氧化峰電流的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.0%，說明該電極的制備方法具有較好的重復(fù)性。

2.7干擾試驗(yàn)

在最佳檢測條件下，將1.00×10-2 mol·L-1抗壞血酸、葡萄糖、酒石酸、NH4+加入到1.00×10-4 mol·L-1亞硝酸鈉溶液中，用制備的Poly-L-Glu/Nano-Ag/GCE為工作電極進(jìn)行檢測。結(jié)果顯示，亞硝酸鈉氧化峰電流的相對誤差絕對值最大為5.4%，表明這些常見的物質(zhì)不會對亞硝酸鈉的檢測造成干擾，Poly-L-Glu/Nano-Ag/GCE對亞硝酸鈉具有較好的選擇性。

2.8樣品分析與回收試驗(yàn)

按照試驗(yàn)方法對泡菜樣品進(jìn)行處理和測定，并采用標(biāo)準(zhǔn)加入法對樣品溶液進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)，計算回收率，結(jié)果見表2。

表2樣品分析與回收試驗(yàn)結(jié)果

由表2可知：泡菜中亞硝酸鈉的檢出量為1.33×10-5 mol·L-1(11.47 mg·kg-1)，回收率為98.9%~103%。雖然泡菜樣品中亞硝酸鈉的檢出量未超過國家標(biāo)準(zhǔn)GB 2762—2017《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中污染物限量》的規(guī)定(腌制蔬菜中亞硝酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不得超過20 mg·kg-1)，但是其含量較高，蓄積在體內(nèi)對人體產(chǎn)生的危害大，因此對于泡菜等亞硝酸鈉含量較高的食物應(yīng)該盡量降低其食用量。

本工作通過電沉積和電聚合的方法制備了Poly-L-Glu/Nano-Ag/GCE，并將其應(yīng)用于泡菜中亞硝酸鈉含量的測定。該方法彌補(bǔ)了單一納米銀由于高吸附性在電極表面容易團(tuán)聚從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)位點(diǎn)不均一的不足，建立了一種制作簡便、選擇性和重復(fù)性良好的亞硝酸鈉電化學(xué)傳感器，為亞硝酸鈉的檢測提供了科學(xué)依據(jù)。