[發(fā)明專利]一種檢測多環(huán)芳烴蒽的電化學(xué)方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210518796.0
• 申請日: 2012-12-06
• 公開（公告）號: CN103048374A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周長利;徐帥;劉珊;衛(wèi)茂超
• 申請（專利權(quán)）人: 濟(jì)南大學(xué)
• 主分類號: G01N27/48
• 分類號: G01N27/48;G01N27/30
• 代理公司: 濟(jì)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)明涉及多環(huán)芳香烴蒽分析測定技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種利用茜素紅作為探針修飾介孔材料以及用其定量檢測水體系中蒽含量的電化學(xué)方法。?

背景技術(shù)

隨著煤、石油在工業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸以及生活中被廣泛應(yīng)用,?由此產(chǎn)生的多環(huán)芳烴有強(qiáng)致畸性、致癌性和致突變性，因此已成為世界各國共同關(guān)注的有機(jī)污染物。蒽廣泛存在于紡織品、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(dòng)物、植物都有嚴(yán)重的毒害作用，因而對水中蒽檢測方法的研究越來越受到分析化學(xué)工作者的關(guān)注。?

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展各種檢測芳香烴類物質(zhì)的方法和儀器相繼問世,其中常用的方法有:重量法、紅外法、紫外分光光度法、熒光、免疫修飾電極、光催化以及電化學(xué)修飾電極等方法。?

1、重量法：通過稱量生成物的重量來測定物質(zhì)含量的定量分析方法。重量法通常以沉淀反應(yīng)為基礎(chǔ),也可利用揮發(fā)，萃取等手段來進(jìn)行分析。?

2、紅外法：利用物質(zhì)對紅外光區(qū)的電磁輻射的選擇性吸收來進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析及定性和定量分析的一種方法。?

3、紫外分光光度法：根據(jù)被測物質(zhì)在紫外光的特定波長處或一定波長范圍內(nèi)的吸收度對該物質(zhì)進(jìn)行定性定量分析的方法稱為紫外分光光度法。紫外法操作簡單、精密度和靈敏度高,?適用于測定?0.05～50mg/?L?的含油水樣。?

4、熒光法：利用多環(huán)芳香烴的熒光性。可以實(shí)現(xiàn)PAHs的化學(xué)發(fā)光分析,?但必須為PAHs分子提供足以使其激發(fā)的化學(xué)能量。?

5、光催化：在水中催化二氧化鈦光降解多環(huán)芳烴的在過去幾年中已被廣泛研究。采用人工或陽光作為輻射源催化劑二氧化鈦可以有效地加速?PAHs的氧化作用。?

6、電化學(xué)修飾電極：在水溶液體系中不顯現(xiàn)電化學(xué)活性的多環(huán)芳香烴在非水溶劑中可以進(jìn)行電氧化還原。?

但是，這些方法一般需要對樣品進(jìn)行前處理，操作繁瑣費(fèi)時(shí)，需要配套設(shè)備較多，難以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場應(yīng)急監(jiān)測和在線分析。而且，由于多種原因，很多方法的選擇性、檢出限不理想，無法檢測出微量甚至痕量的蒽。其中與本發(fā)明最為相近的方案是采用免疫修飾電極對多環(huán)芳香烴進(jìn)行檢測：將蒽抗體固定于電極表面，然后對蒽進(jìn)行標(biāo)記，使其產(chǎn)生電化學(xué)信號，然后將標(biāo)記后的蒽與抗體進(jìn)行結(jié)合，將這種修飾電極放置于待測溶液中，溶液中未進(jìn)行標(biāo)記的蒽與電極表面已經(jīng)標(biāo)記的蒽會(huì)形成競爭式結(jié)合，從而導(dǎo)致電化學(xué)信號的下降。但是免疫修飾電極制備過于復(fù)雜，且成本較高。另外，由于幾種多環(huán)芳香烴常常同時(shí)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水溶液中蒽含量的方法。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是針對上述缺點(diǎn)而提供一種檢測多環(huán)芳烴蒽的電化學(xué)方法，采用與被測多環(huán)芳香烴結(jié)構(gòu)相似的有電化學(xué)信號的物質(zhì)作為電化學(xué)探針制作電化學(xué)修飾電極，對目標(biāo)多環(huán)芳香烴進(jìn)行檢測，通過多環(huán)芳香烴與探針之間的π-π共軛作用，從而使電極表面的探針的電化學(xué)信號發(fā)生變化，通過對變化程度的檢測來測定溶液中目標(biāo)多環(huán)芳香烴的含量。利用探針修飾介孔材料的功能化修飾電極，其材料合成簡單方便，電極制作較簡便，材料價(jià)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：一種檢測多環(huán)芳烴蒽的電化學(xué)方法，利用茜素紅（ARS）作為探針修飾介孔材料制作電化學(xué)修飾電極，用其定量檢測蒽含量。?

利用ARS修飾SBA15，其步驟為：稱取0.5g的ARS溶于適量干燥的DMF中，加入過量NaH?劇烈攪拌一段時(shí)間，濾去未反應(yīng)的NaH。在濾液中加入2.0mLKH-560,?在氮?dú)夥障路磻?yīng)，加入2gSBA15，然后升溫繼續(xù)反應(yīng)；冷卻，過濾，產(chǎn)物依次用DMF、乙醇、丙酮和二次水洗滌，即可得到探針茜素紅修飾的SBA15介孔材料。?

利用ARS修飾后的SBA15制作修飾電極，其步驟為：稱取0.0020gARS修飾后的SBA15材料，將其加入Nafion溶液1.0mL中，超聲混勻；微量進(jìn)樣器吸取10uL滴在玻碳電極表面，紅外燈下烤干，制得電化學(xué)修飾電極ARS-SBA15/CPE。?

以修飾電極ARS-SBA15/CPE為工作電極，Ag/AgCl電極為參比電極，鉑電極為對電極，利用差分脈沖伏安法對多環(huán)芳烴蒽進(jìn)行電化學(xué)測量。?

一種檢測多環(huán)芳烴蒽的電化學(xué)方法，具體步驟為：?