对大多数农药残留的特异和敏感感测依赖于乙酰胆碱酯酶和先进材料等酶，这些酶需要负载在工作电极的表面，导致不稳定、表面不平整、工艺繁琐和成本高。同时，在电解质溶液中使用一定的电势或电流也可以原位修饰表面并克服这些缺点。然而，这种方法仅被认为是广泛应用于电极预处理的电化学活化。西北农林科技大学张敏教授和南华大学肖锡林教授通过调节电化学技术及其参数，制备了合适的传感界面，衍生了氨基甲酸酯农药水解形式（1-萘酚），在几分钟内可将传感增强100倍。在通过0.2 mA的计时电位法20秒或2 V的计时电流法10秒调节后，形成了大量的含氧基团，并破坏了有序的碳结构。通过循环伏安法仅从−0.5扫至0.9 V，含氧基团的组成发生变化，无序结构得到缓解。最后，在构建的传感界面上，通过0.8至−0.4 V的差分脉冲伏安法进行测试，导致在0.8−0 V期间1-萘酚的衍生化，随后在−0.17 V左右电还原衍生物，甚至用于具有类似结构的几种其他氨基甲酸酯农药。相关工作以“Strategy of In Situ Electrochemical Regulation for Highly Enhanced Nonenzymatic
Sensing of Carbaryl”为题发表在国际著名期刊Analytical Chemistry上。要点1. 作者主要通过调节包括计时电位法（CP，恒定电流）、计时安培法（CA，恒定电位）和循环伏安法（CV，循环电位）等参数。CV第一个片段的响应信号提高了近20倍。可能归因于表面缺陷和含氧基团。要点2. 作者使用有效表面积、电化学阻抗谱（EIS）和X射线光电子能谱（XPS）来揭示调控机制。这项工作中提出新的电化学调节方法，并阐明调节后传感界面和分析物的变化如何影响CBL的分析，旨在为以简单、廉价和绿色的方式快速检测许多其他电活性农药残留奠定基础。图2.（a）GCEs上50 μM CBL水解形式的DPV。（b）在含有0.1 M KCl的5.0 mM[Fe（CN）6]3−/4−和[Ru（NH3）6]3+/2+溶液中GCE的CV。（c）在含有0.1 M KCl的0.5mM[Fe（CN）6]3−/4−和[Ru（NH3）6]3+/2+溶液中GCE的有效表面积。图3.（a）裸GCE，（b）e-GCECV；（c）e-GCECA和（d）e-GCECP表面C1s的高分辨率XPS光谱。图4.（a）50 μM CBL水解形式在e-GCE上的DPV。（b）第二步，在不同的电势范围下进行CV。（c）50μM CBL水解形式的峰值电流与步骤2的CV扫描片段的图。插图：具有步骤2（n=3）的各种CV扫描段的DPV。图5.（a）5.0 mM[Fe（CN）6]3−/4−和[Ru（NH3）6]3+/2+溶液中含有0.1 M KCl的CV曲线。（b）在含有0.1 M KCl的0.5mM[Fe（CN）6]3−/4−和[Ru（NH3）6]3+/2+溶液中GCE的有效表面积。（c）裸GCE、e-GCECP和e-GCECP-CV的拉曼光谱。图6.（a）50 μM CBL水解形式在不同扫描速率下的DPV。（b）峰值电位和电流与扫描速率的关系（n=3）。（c）不同pH值的DPV。（d）峰值电位和电流与pH值的关系（n=3）。Strategy of In Situ
Electrochemical Regulation for Highly Enhanced Nonenzymatic Sensing of Carbaryl
Yitao Lv, Yi Zhang, Yunyin Yang,
Jingyan Li, Jiacheng Wang, Xilin Xiao,* Min Zhang*DOI: 10.1021/acs.analchem.2c04373
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