Synthesis of Graphene Oxide Terbium Complex Electrochemiluminescence Material and Sensitive Detection of Tetracycline

doi:10.7503/cjcu20240361

Abstract

Abstract:

Graphene oxide with good electrical conductivity and high specific surface area was introduced into the preparation of lanthanide complexes， and a well-conductive graphene terbium complex（GO-Tb-COP） electrochemiluminescence（ECL） cathodoluminescent was synthesized. GO-Tb-COP has higher ECL intensity， stronger conductivity， and larger specific surface area than traditional complexes（such as Tb-COP） because GO increases the conductivity and specific surface area of GO-Tb-COP， which further accelerates its internal charge transport， improves its electrochemical activity， and ultimately achieves strong ECL emission signals. A ternary ECL sensor for sensitive detection of tetracycline（TC） was constructed with TC as signal quenching target molecule， GO-Tb-COP as ECL emitter， cubic ceria dioxide（CeO₂） as co-reaction promoter and signal stabilizer， and persulfate ion（S₂O $82$ ^-） as co-reaction reagent， and the detection limit of the sensor was as low as 0.44 pmol/L（S/N=3）. In addition， the sensor has high selectivity， good stability and reproducibility， and has been successfully applied to the detection of TC in real samples. In conclusion， the strategy of improving the ECL performance of lanthanide complexes by enhancing the conductivity and specific surface area of the complexes provides new opportunities for the synthesis of high-efficiency lanthanide complex ECL emitter.

Key words: Graphene oxide, Lanthanide complexes, Electrochemiluminescence, Tetracycline, Sensor

CLC Number:

O657

TrendMD:

YANG Yanmei, RAN Yuqing, WANG Cun. Synthesis of Graphene Oxide Terbium Complex Electrochemiluminescence Material and Sensitive Detection of Tetracycline[J]. Chem. J. Chinese Universities, 2025, 46(3): 20240361.

Figures/Tables 10

References 34

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Method	Linear range/（mol·L^-1）	LOD/（mol·L^-1）	Ref.
Fluorescence	1.0×10^-7—1.5×10^-5	1.3×10^-8	［30］
Colorimetric	3.0×10^-7—6.0×10^-6	5.0×10^-9	［31］
Chemoluminescence	2.0×10^-7—5.0×10^-6	6.0×10^-8	［32］
Electrochemistry	5.0×10^-7—5.0×10^-6	1.8×10^-8	［33］
Photoelectrochemistry	1.0×10^-11—1.0×10^-8	3.0×10^-12	［34］
ECL	1.0×10^-12—1.0×10^-4	4.4×10^-13	This work

Method	Linear range/（mol·L^-1）	LOD/（mol·L^-1）	Ref.
Fluorescence	1.0×10^-7—1.5×10^-5	1.3×10^-8	［30］
Colorimetric	3.0×10^-7—6.0×10^-6	5.0×10^-9	［31］
Chemoluminescence	2.0×10^-7—5.0×10^-6	6.0×10^-8	［32］
Electrochemistry	5.0×10^-7—5.0×10^-6	1.8×10^-8	［33］
Photoelectrochemistry	1.0×10^-11—1.0×10^-8	3.0×10^-12	［34］
ECL	1.0×10^-12—1.0×10^-4	4.4×10^-13	This work

Sample	Added/（mol·L^-1）	Found/（mol·L^-1）	Recovery（%）	RSD（%）（n=3）
Tap water	1×10^-8	1.047×10^-8	104.7	2.8
		1.072×10^-8	107.2
		1.005×10^-8	100.5
	1×10^-9	1.054×10^-9	105.4	1.4
		1.028×10^-9	102.8
		1.021×10^-9	102.1
	1×10^-10	1.023×10^-10	104.8	1.5
		1.016×10^-10	102.3
		1.050×10^-10	101.6
	1×10^-11	1.023×10^-11	102.3	1.5
		1.047×10^-11	104.7
		1.059×10^-11	105.9

Sample	Added/（mol·L^-1）	Found/（mol·L^-1）	Recovery（%）	RSD（%）（n=3）
Tap water	1×10^-8	1.047×10^-8	104.7	2.8
		1.072×10^-8	107.2
		1.005×10^-8	100.5
	1×10^-9	1.054×10^-9	105.4	1.4
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		1.016×10^-10	102.3
		1.050×10^-10	101.6
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		1.047×10^-11	104.7
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