Hình 3.5. Ảnh SEM của các điện cực SPCE được biến tính AuNPs sử dụng phương pháp quét CV với số vòng khác nhau 5 CVs-10 CVs-15 CVs-20 CVs.
Từ các kết quảđã được bàn luận ở trên, việc kiểm soát quá trình tổng hợp hạt vàng trên bề mặt điện cực đóng vai trò rất quan trọng đối với hiệu suất làm việc của cảm biến. Kích thước và mật độ của hạt vàng sẽ quyết định hình thái bề mặt của màng polyme MIP và ảnh hưởng trực tiếp đến độ nhạy của cảm biến. Quá trình tạo hạt vàng trên điện cực được kiểm soát thông qua các thông sốnhư nồng độ dung dịch HAuCl4, loại dung môi và nồng độ chất điện giải trong dung môi, điện áp sử dụng. Ảnh hưởng của các thông số này lên quá trình tạo hạt vàng đã được nhóm nghiên cứu của chúng tôi công bố kết quả trong hội nghị MicroTAS vào năm 2012 [143]. Kết quả được công bố cho thấy hạt vàng được phủ lên bề mặt điện cực SPCE có độ đồng đều về mật độvà kích thước tốt nhất với 20 vòng quét CV trong dung dịch PBS 100 mM hoàn tan HAuCl4 100 µM và dải điện áp quét xác định từ -0.2 đến 0.6 V vs. Ag/AgCl.
61
Dựa trên cơ sở kết quảđó, trong nghiên này, nhóm đã thực hiện các thí nghiệm khảo sát các yếu tốảnh hưởng lên quá trình hình thành màng polyme MIP bao gồm sự thay đổi số vòng quét CV, dải điện áp quét, nồng độ sarcosine, nồng độ monome và loại dung dịch đệm (pH).
Hạt vàng được hình thành trên bề mặt SPCE có kích thước trung bình trong khoảng 50÷70 nm với mật độ khá lớn như trong hình 3.5. Từ kết quả thu được, chúng ta có thể thấy phân bố mật độ và tính chất đồng nhất của hạt vàng phụ thuộc đáng kể vào số vòng quét; và sau 20 vòng quét CVs, mật độ hạt vàng thu được có kết quả cao nhất. Ngoài ra, từảnh SEM, chúng ta cũng có thể nhận thấy rằng mật độAuNPs sau 20 vòng đạt được rất cao nhưng vẫn giữđược sự phân tách tốt giữa các hạt vàng. Với các tính chất của lớp AuNPs có được, diện tích nền mà lớp polyme MIP phát triển trên đó đã tăng lên rất nhiều dẫn tới diện tích bề mặt hiệu dụng của màng polyme MIP cũng tăng lên. Đồng thời, số lượng hốc nhận dạng cũng tăng theo diện tích hiệu dụng bề mặt màng polyme MIP, cải thiện độ nhạy và dải làm việc của cảm biến (hình 3.6).
Hình 3.6. Phổ EIS ứng số vòng quét tạo hạt vàng khác nhau của cảm biến sarcosine-
MIP/AuNPs-SPCE.