[發明專利]石墨烯-氧化石墨納米復合材料修飾電極及其同時測定鄰苯二酚和對苯二酚濃度的方法

有效

• 申請號: 201310245890.8
• 申請日: 2013-06-20
• 公開（公告）號: CN103323509A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 周喜斌;何志芳;連茜雯;盧小泉
• 申請（專利權）人: 西北師范大學
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30;C01B31/04;G01N27/26
• 代理公司: 北京中恒高博知識產權代理有限公司 11249
• 代理人: 夏晏平

技術領域

本發明涉及一種利用納米復合材料修飾電極以及用其同時測定鄰苯二酚和對苯二酚同分異構體的方法，屬化學同分異構體分析測定技術領域。

背景技術

苯二酚是一種重要的工業原料和中間體，廣泛用于照相、染料、化妝品、化工和制藥等行業。美國環境保護署認為鄰苯二酚和對苯二酚是有明顯毒性的環境污染物質。鄰苯二酚和對苯二酚兩者化學和物理性質相似，在環境中共同存在，測定時互有干擾。因此，發展一種同時測定對苯二酚和鄰苯二酚兩種異構體的方法有重要意義。目前，氣相色譜分析方法、熒光光度法、吸光度比值導數法、紫外分光光度法及雙波長比值法等，但這些方法大都儀器昂貴，靈敏度低，前處理復雜且線性范圍較窄等不足。相比于上述方法，電化學方法具有儀器簡單、選擇性好、靈敏度高等優點。但是，由于鄰苯二酚和對苯二酚的峰電位離得很近，傳統電極不能有效分離。因此，還需建立一種快速方便和高選擇性、高靈敏度的電化學分析法來同時測定苯二酚的這兩種異構體。這在環境監測、化工工業生產、在線質量監控等領域具有重要意義。

近年來，越來越多分析工作者利用納米材料修飾電極去實現對苯二酚異構體的同時測定，如：碳納米管、碳納米纖維、納米金、石墨烯等。其中，由于石墨烯具有比表面積大（2600m²·g^-1）、超薄的晶體厚度（0.335nm）、化學穩定性好、導電性好（200～2000cm²·v^-1·s^-1）等優勢備受科學界的關注。但是，結構完整的石墨烯是由不含任何不穩定鍵的苯六元環組合而成的二維晶體，表面呈惰性使其具較高的化學穩定性。與其它溶劑的相互作用較弱，同時石墨烯的片與片之間有較強的范德華力，容易聚集，這給石墨烯的研究和應用造成了極大的困難。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有的缺陷，提供了一種材料合成簡單方便、電極制作簡便、水分散性好的石墨烯-氧化石墨納米復合材料修飾電極的制備工藝；

本發明的另一目的是提供一種靈敏度高、選擇性好的同時測定鄰苯二酚和對苯二酚兩種同分異構體的方法。

本發明的目的通過以下技術方案來具體實現：

一種石墨烯-氧化石墨納米復合材料修飾電極的制備方法，包括如下步驟，

a.?石墨烯-氧化石墨烯納米復合材料的制備：

向氧化石墨烯溶液中緩慢加入石墨烯，使石墨烯和氧化石墨烯的質量比為0.5-3:1，將溶液用水稀釋，超聲分散30min，得到1?mg/mL的石墨烯－氧化石墨烯GR-GO納米復合材料；

b.?電極的處理：

將玻碳電極先用0.3?μm的三氧化二鋁懸濁液在打磨布上處理，再用0.05μm的三氧化二鋁懸濁液在打磨布上拋光成鏡面，最后用乙醇、二次水超聲清洗，用高純氮氣吹干；

c.?GR-GO修飾電極（GR-GO/GCE）的制備：

取3-8μL1?mg/mL的GR-GO納米復合材料滴涂到打磨好的玻碳電極表面，空氣中自然干燥，得石墨烯-氧化石墨烯納米復合材料修飾電極，即GR-GO修飾電極。

GR-GO納米復合材料滴涂太多時形成的膜會太厚，容易從電極表面脫落；太少不能完全覆蓋電極表面，導電性降低。取5μL1?mg/mL的GR-GO納米復合材料滴涂后所得GR-GO修飾電極最靈敏，電極響應最佳。

上述的GR-GO修飾電極（GR-GO/GCE）同時測定鄰苯二酚和對苯二酚濃度的方法，包括如下步驟，

a.?用微量移液槍分別將鄰苯二酚CC和對苯二酚HQ準確移入含有?pH?7.0的磷酸鹽緩沖液電解池中，以權利要求1所述GR-GO修飾電極為工作電極，以Ag/AgCI電極為參比電極，以鉑電極為對電極，進行差示脈沖掃描，記錄穩定的差示脈沖伏安圖；

b.?將權利要求1或2所述GR-GO修飾電極置于含有5×10^-5?mol/L鄰苯二酚和不同濃度的對苯二酚的pH?7.0的磷酸鹽緩沖液，以Ag/AgCI電極為參比電極，以鉑電極為對電極，進行差示脈沖掃描；

c.將權利要求1或2所述GR-GO修飾電極置于含有5×10^-5?mol/L對苯二酚和不同濃度的鄰苯二酚的pH?7.0的磷酸鹽緩沖液，以Ag/AgCI電極為參比電極，以鉑電極為對電極，進行差示脈沖掃描；

d.同時按照相關靈敏度的測定原則，測定其三者的檢出限，根據示差脈沖法測得兩種同分異構體的濃度在一定范圍內與峰電流的線性關系得出線性方程；