[發(fā)明專利]β-CD-SBA15修飾電極及測定硝基酚同分異構(gòu)體的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010280963.3
• 申請日: 2010-09-14
• 公開（公告）號: CN101963593A
• 公開（公告）日: 2011-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周長利;劉震;徐帥;徐曉萌;段爍
• 申請（專利權(quán)）人: 濟南大學(xué)
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30;G01N27/48
• 代理公司: 濟南舜源專利事務(wù)所有限公司 37205
• 代理人: 宋玉霞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化學(xué)同分異構(gòu)體分析測定技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種利用介孔材料功能化修飾電極以及用其同時測定硝基酚三種同分異構(gòu)體的方法。

背景技術(shù)

硝基酚化合物廣泛存在于紡織品、制藥、造紙、染料等行業(yè)生產(chǎn)所排放出來的廢水中，對人類、動物、植物都有嚴(yán)重的毒害作用，因而對水中酚類物質(zhì)檢測方法的研究越來越受到分析化學(xué)工作者的關(guān)注。例如已經(jīng)報道過的高效液相色譜法(HPLC)、紫外分光光度法、氣相色譜法和熒光猝滅法等等。但是，這些方法一般需要對樣品進行前處理，操作繁瑣費時，需要配套設(shè)備較多，難以實現(xiàn)現(xiàn)場應(yīng)急監(jiān)測和在線分析。另外，由于有著類似結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的鄰-硝基酚（o-NP）、間-硝基酚(m-NP)與對-硝基酚(p-NP)常常同時出現(xiàn)，因此就需要發(fā)展一種更方便快捷的直接用于測定這三種同分異構(gòu)體的方法。這在環(huán)境監(jiān)測、化工工業(yè)生產(chǎn)、在線質(zhì)量監(jiān)控等領(lǐng)域具有重要意義。對硝基酚異構(gòu)體的電化學(xué)檢測，多壁碳納米管修飾電極所用的電極材料合成復(fù)雜，碳納米管價格昂貴，制備的修飾電極不易更新和重現(xiàn)性較差，并且存在檢測選擇性和靈敏度不高等缺陷。

介孔氧化硅材料具有排列長程有序的孔道、高的孔隙率、大的比表面和分布窄并在一定范圍內(nèi)有連續(xù)可調(diào)的孔徑等特點。硅基介孔材料骨架主要是由無定形SiO₂來組成的，因此，介孔材料表面化學(xué)性質(zhì)與非晶態(tài)的硅膠會比較接近，表面存在相當(dāng)數(shù)量硅醇鍵(Si-OH)。介孔材料表面的大量的硅羥基易進行表面功能化。

環(huán)糊精(CD)是由環(huán)糊精葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶作用于淀粉所產(chǎn)生的一組環(huán)狀低聚糖。其形狀是略呈錐形的圓環(huán)，CD由于其特有的空腔結(jié)構(gòu)以及內(nèi)疏水、外親水的化學(xué)性質(zhì)，使得它能作為“宿主”包合不同“客體”化合物，形成特殊結(jié)構(gòu)的包合物，因此CD及經(jīng)化學(xué)修飾得到的一些衍生物可以較好地模擬天然酶的一些特性，并被廣泛地應(yīng)用于制藥、食品、環(huán)保、化妝品、生物醫(yī)學(xué)、電化學(xué)、有機物的選擇性合成等領(lǐng)域。

通過介孔氧化硅材料表面的改性嫁接上β-環(huán)糊精可使介孔硅材料賦予其特殊的性質(zhì)，擴大了介孔材料在固載均相催化劑、吸附分離、分子識別、化學(xué)傳感等方面的應(yīng)用范圍。

化學(xué)修飾電極是在電極表面進行分子設(shè)計，將具有優(yōu)良化學(xué)性質(zhì)的分子、離子、聚合物等材料設(shè)計固定在電極表面，使電極具有某種特定的化學(xué)和電化學(xué)性質(zhì)。化學(xué)修飾電極應(yīng)用于分析測定，前景廣闊，無論是無機物、有機物，還是生物樣品的測定，化學(xué)修飾電極將發(fā)揮越來越大的作用。介孔材料化學(xué)修飾電極因有序介孔材料具有較大的比表面積、排列有序的孔徑，能促進電活性物質(zhì)在孔道內(nèi)快速的遷移和電子的傳遞，并可以進行選擇性催化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是針對上述缺點而提供一種利用介孔材料功能化修飾電極以及用其同時測定硝基酚三種同分異構(gòu)體的方法，這種利用介孔材料的功能化制備修飾電極，其電極材料合成簡單方便，電極制作較簡便，材料價格低廉，電極易于更新，重現(xiàn)性好，無毒，不污染環(huán)境，并且本測定方法有效減低了共存物質(zhì)的干擾，選擇性好，靈敏度高。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種介孔材料β-CD-SBA15修飾電極，該電極是以介孔材料β-CD-SBA15和石墨粉制備并用于同時測定硝基酚三種同分異構(gòu)體。

該介孔材料β-CD-SBA15修飾電極，其具體制作步驟為，按照5:1的質(zhì)量比稱取石墨粉和介孔材料β-CD-SBA15于瑪瑙研缽中，邊搖勻邊滴加液體石蠟，待其形成有韌性的較小片狀物，然后裝入玻璃管中，壓緊，用銅絲纏上黑色膠帶作導(dǎo)線引出，另一端在光滑干凈的稱量紙上拋光，用二次重蒸水洗凈即制得β-CD-SBA15碳糊修飾電極(β-CD-SBA15/CPE)，需更新表面時，將碳糊擠出2～3?mm后在稱量紙上拋光，洗凈。

利用上述介孔材料β-CD-SBA15修飾電極測定硝基酚三種同分異構(gòu)體的方法，具體步驟為，

①用微量移液器分別將一定量的鄰-硝基酚，間-硝基酚，對-硝基酚溶液準(zhǔn)確移入含有10mL?NaAc-HAc溶液（pH5.0）的電解池中，以上述電極(β-CD-SBA15/CPE)為工作電極，Ag/AgCl電極為參比電極，鉑電極為對電極；實驗在CHI842B電化學(xué)綜合測試儀上進行，其附屬的計算機軟件供作實驗數(shù)據(jù)的采集和處理；在0.6～-0.9?V電位范圍內(nèi)進行循環(huán)伏安掃描5圈,?掃描速度100mV/s；然后采用介質(zhì)交換法，即：將電極取出，二次重蒸水沖洗干凈后，浸入pH5.0的NaAc-HAc空白溶液中，在0.6～-0.4?V電位范圍內(nèi)進行差分脈沖掃描，記錄示差脈沖伏安圖；