Single-Walled Carbon Nanotubes (SWCNTs), Ketjen Black (KB), and Gold Nanoparticles (AuNPs) Modified Glassy Carbon Electrode for Highly Selective Dopamine Sensing

Abstract

Виконано модифікацію скловуглецевого електроду (GCE) одностінними вуглецевими нанотрубками (SWCNTs), Ketjen Black (KB) та наночастинками золота (AuNPs). Модифікацію проводили методом крапельного нанесення покриття. Порівняння показників немодифікованого і модифікованого GCE для виявлення дофаміну проводили з використанням циклічної вольтамперометрії в 0,10 М ацетатному буферному розчині (рН 4). Воно проводилося в діапазоні потенціалів від – 0,80 В до 0,80 В зі швидкістю сканування 100 мВ/с при кімнатній температурі. Результати показали, що модифікований GCE може генерувати вищі анодні пікові струми, ніж немодифікований GCE. Це вказує на те, що завдяки синергічному ефекту між SWCNTs, KB та AuNPs вдалося покращити показники GCE. Межа виявлення (LOD) модифікованого GCE для розчину дофаміну була визначена за допомогою кривої калібрування, яка відображає зміну концентрації від анодного пікового струму. Було знайдено, що розрахунок LOD становить 0,49 мкМ. Модифікований GCE показав хорошу селективність щодо дофаміну без будь-якого інтерференційного сигналу від розчину сечової кислоти, аскорбінової кислоти, глюкози і сечовини в 0,10 М ацетатному буферному розчині з pH 4. У цьому стані тільки дофамін посилює окислювальні та відновні струми. Результати показали, що модифікований GCE з використанням SWCNTs, KB, та AuNPs можна використовувати для високоселективного визначення дофаміну.

Modification of glassy carbon electrode (GCE) with single-walled carbon nanotubes (SWCNTs), Ketjen Black (KB), and gold nanoparticles (AuNPs) has been done. The modification was performed using drop coating method. Comparison performance between unmodified and modified GCE for detecting dopamine was carried out using cyclic voltammetry in 0.10 M acetate buffer solution (pH 4). It was performed in the potential range from – 0.80 V to 0.80 V with a scan rate of 100 mV/s at room temperature. The results showed that modified GCE could produce higher anodic peak currents than unmodified GCE. This indicates that the synergistic effect between SWCNTs, KB, and AuNPs has succeeded to improve the performance of GCE. The limit of detection (LOD) of modified GCE for dopamine solution was determined using a calibration curve which plots the concentration variation to the anodic peak current. The calculation of LOD was found to be 0.49 µM. Modified GCE showed good selectivity in dopamine without any interference signal from a solution of uric acid (UA), ascorbic acid (AA), glucose (Glu), and urea (U) in 0.10 M acetate buffer solution with pH 4. In this condition, only dopamine increases oxidation and reduction currents. The results indicated that modified GCE using SWCNTs, KB, and AuNPs can be used for highly selective dopamine sensing.