研究目的
开发一种可光刷新的电化学传感器，通过利用二氧化钛纳米粒子的光催化活性和碳纳米管的电化学活性，解决电化学传感器表面污染和钝化问题，从而实现对5-羟色胺和多巴胺等生物分子的灵敏且可重复检测。
研究成果
CNTs/TiO2-NPs复合电极是一种高效的光可刷新电化学传感器，对5-羟色胺（5-HT）和多巴胺（DA）具有高灵敏度、宽线性范围和低检测限。TiO2纳米颗粒的光催化活性可在不破坏微观结构的情况下实现表面刷新，确保优异的重复性和稳定性。该方法在分析应用中展现出开发可重复使用的高性能电化学装置的巨大潜力。
研究不足
该研究在实际样品应用中可能因复杂基质的潜在干扰而存在局限性。刷新所需的紫外线照射可能会限制其在某些环境中的便携性或连续运行能力。传感器的性能可能受光照强度变化或长期使用的影响，针对其他分析物或条件可能还需进一步优化。
1：实验设计与方法选择：
研究通过在玻碳电极上混合碳纳米管（CNTs）和二氧化钛纳米颗粒（NPs）制备复合电极，结合高电化学活性与光催化自清洁特性。采用循环伏安法（CV）、安培法和差分脉冲伏安法（DPV）等电化学方法评估传感器性能。
2：样本选择与数据来源：
使用深圳纳米港公司多壁碳纳米管（纯度>95%，直径40-60 nm）、赢创公司二氧化钛NPs（P25粉末，粒径约25 nm，80wt%锐钛矿相，20wt%金红石相）及Sigma-Aldrich公司的分析物5-羟色胺（5-HT）和多巴胺（DA）。溶液配制于磷酸盐缓冲液（PBS，pH 7.0）中。
3：0）中。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：设备包括CHI660c电化学工作站（CH仪器公司）、场发射扫描电镜（FEI Nova 400 Nano）、X射线光电子能谱仪（ESCALB MK-II）、紫外灯（CHF-XM500W，创信科技公司）及配备饱和甘汞电极（SCE）参比电极和铂对电极的标准电化学池。材料包含CNTs、TiO2 NPs、十二烷基硫酸钠（SDS）、全氟磺酸膜（Nafion）及缓冲液配制用化学品。
4：实验流程与操作步骤：
通过超声分散制备CNTs和CNTs/TiO2-NPs悬浮液，涂覆于抛光玻碳电极表面，经Nafion固定并干燥。在三电极体系中进行电化学测量。通过5-HT溶液中的CV循环诱导电极污染，采用紫外照射实现再生。利用SEM和XPS表征形貌与成分。
5：数据分析方法：
分析CV、安培法和DPV数据中的峰电流、线性范围、检测限（信噪比S/N=3）及重现性（相对标准偏差RSD）?；嬷菩Ｗ记?，并对三次平行实验数据进行统计分析。
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Field-Emission Scanning Electron Microscope
FEI Nova 400 Nano
FEI
Used for characterizing the morphology of the electrode surfaces.
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Multi-walled Carbon Nanotubes
purity >95%, diameter 40-60 nm
Shenzhen Nanotech Port Inc.
Used as the electroactive component in the composite electrode for enhanced electrochemical sensing.
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TiO2 Nanoparticles
P25 powder, ~25 nm diameter, 80wt% anatase, 20wt% rutile
Evonik
Used as the photocatalytic component in the composite electrode for surface refreshment under UV light.
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Potentiostat
CHI660c
CH Instruments Inc.
Used for conducting electrochemical measurements such as cyclic voltammetry and amperometry.
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X-ray Photoelectron Spectrometer
ESCALB MK-II
Used for analyzing the chemical composition of the electrode surfaces.
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UV Lamp
CHF-XM500W
Trusttech Inc.
Used for irradiating the electrode surface to achieve photocatalytic refreshment.
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Glassy Carbon Electrode
3 mm diameter
Used as the base electrode for coating with CNTs and TiO2 NPs composite.
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Saturated Calomel Electrode
SCE
Used as the reference electrode in the electrochemical cell.
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Platinum Foil Electrode
10x10 mm2
Used as the auxiliary electrode in the electrochemical cell.
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