[發(fā)明專利]用鈦酸鎳鑭/鐵酸鈷修飾玻碳電極測定過氧化氫的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210006787.3
• 申請日: 2012-01-11
• 公開（公告）號: CN102539510A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 丁亞平;葉代新;徐彥紅;羅立強;李麗
• 申請（專利權(quán)）人: 上海大學(xué)
• 主分類號: G01N27/416
• 分類號: G01N27/416;G01N27/30
• 代理公司: 上海上大專利事務(wù)所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

技術(shù)領(lǐng)域

????本發(fā)明涉及一種利用無機(jī)鈣鈦礦鈦酸鎳鑭負(fù)載鐵酸鈷修飾玻碳電極作為過氧化氫電化學(xué)傳感器快速測定過氧化氫溶液的方法，屬電化學(xué)分析檢測技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

????鈣鈦礦型復(fù)合氧化物因具有天然鈣鈦石(CaTi0₃)晶體結(jié)構(gòu)而得名，常以通式ABO₃表示，理想的鈣鈦礦型氧化物(ABO₃)為立方結(jié)構(gòu)。在ABO₃型鈣鈦礦結(jié)構(gòu)中，A²⁺和O^2–共同構(gòu)成近似立方密堆積，每個A²⁺有l(wèi)2個氧配位，0^2–同時屬于8個BO₆八面體，每個0^2–有6個陽離子(4個A和2個B)連接，B²⁺有6個氧配位，占據(jù)著0^2–形成的全部氧八面體空隙。鈣鈦礦型復(fù)合氧化物ABO₃是一種具有獨特物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的新型無機(jī)非金屬材料，A位一般是稀土或堿土元素離子，B位為過渡元素離子，A位和B位皆可被半徑相近的其他金屬離子部分取代而保持其晶體結(jié)構(gòu)基本不變，因此在理論上它是研究催化劑表面及催化性能的理想樣品。由于這類化合物具有穩(wěn)定的晶體結(jié)構(gòu)、獨特的電磁性能作為一種新型的功能材料，在環(huán)境保護(hù)和工業(yè)催化等領(lǐng)域具有很大的開發(fā)潛力。鈣鈦礦鈦酸鎳鑭負(fù)載鐵酸鈷即是其中一種特定組成的無機(jī)鈣鈦礦材料，因此具有一般鈣鈦礦所具有的催化、導(dǎo)電等特點，將其修飾在電極表面有很好的電化學(xué)催化性能，可直接用于過氧化氫電化學(xué)傳感器的制作。

????過氧化氫是一種強氧化劑，適用于傷口消毒及環(huán)境、食品消毒。到目前為止，測定過氧化氫的方法主要有分光光度法、滴定法和電化學(xué)方法等。電化學(xué)方法由于其分析速度快，成本低，且靈敏度高等優(yōu)點已經(jīng)受到普遍關(guān)注。

發(fā)明內(nèi)容

????本發(fā)明的目的是提供一種無機(jī)鈣鈦礦鈦酸鎳鑭負(fù)載鐵酸鈷修飾玻碳電極的制備方法及其作為過氧化氫電化學(xué)傳感器，并對過氧化氫進(jìn)行檢測的方法。

????本發(fā)明一種用鈦酸鎳鑭/鐵酸鈷修飾玻碳電極測定過氧化氫的方法，其特征在于具有以下的過程和步驟：

????a.?玻碳電極的預(yù)處理：首先將玻璃態(tài)碳電極即玻碳電極用0.05?mmAl₂O₃拋光粉和拋光絨布對所述玻碳電極進(jìn)行拋光，拋光至鏡面，然后依次用蒸餾水、稀硝酸溶液、無水乙醇及二次蒸餾水超聲清洗干凈，待用；

????b.?鈦酸鎳鑭/鐵酸鈷修飾玻碳電極的制備：首先用二次蒸餾水配置一定濃度的鈦酸鎳鑭/鐵酸鈷懸濁液，兩者之比為20：1，最適宜的濃度為0.5?～?2.5?mg/mL，在室溫下超聲振蕩24小時；在處理好的玻碳電極表面上滴加上述鈦酸鎳鑭/鐵酸鈷懸濁液5?mL；然后放置于紅外燈下烤干，約15分鐘；烤干后在室溫下放置半個小時，隨后用二次蒸餾水淋洗掉殘余物，然后在0.1?M的氫氧化鈉溶液中，在–1～1?V的電位窗口中用循環(huán)伏安法掃描至穩(wěn)定，然后用二次蒸餾水淋洗干凈，最終制得鈦酸鎳鑭/鐵酸鈷修飾玻碳電極；

????c.?鈦酸鎳鑭/鐵酸鈷修飾玻碳電極作為過氧化氫電化學(xué)傳感器檢測過氧化氫濃度：所述修飾玻碳電極可直接用于過氧化氫的電化學(xué)測定；其測定方法如下：將所述的鈦酸鎳鑭/鐵酸鈷修飾玻碳電極作為工作電極、飽和甘汞電極作為參比電極、鉑片電極作為輔助電極，組成三電極系統(tǒng)；測定過氧化氫時將三電極系統(tǒng)置于10?mL?的0.1?M?NaOH溶液中，從–1?V?到1?V?的電位范圍內(nèi)循環(huán)伏安法掃描20段以活化電極；然后在工作電極上施加一定的陽極電位，記錄下電流—時間曲線，當(dāng)背景電流達(dá)到穩(wěn)態(tài)后，用微量進(jìn)樣器向0.1?M?NaOH溶液中加過氧化氫標(biāo)準(zhǔn)溶液；在不同過氧化氫溶液濃度下測得傳感器對過氧化氫的電流響應(yīng)值，并在濃度0.1μM～8.2mM范圍內(nèi)，得到電流與過氧化氫濃度的線性關(guān)系曲線，其線性相關(guān)系數(shù)r?=?0.997，利用標(biāo)準(zhǔn)曲線法對過氧化氫進(jìn)行分析檢測。

????本發(fā)明的優(yōu)點和特點如下所述：

????本發(fā)明利用了鈣鈦礦的電催化作用，在不用酶的條件下對過氧化氫的氧化產(chǎn)生了電化學(xué)催化作用，不僅避免了酶存在條件下失活不穩(wěn)定的缺點，而且該修飾電極大大提高了分析檢測過氧化氫濃度的靈敏度。