[發明專利]一種檢測痕量雙酚A的電化學傳感器及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201310423383.9
• 申請日: 2013-09-17
• 公開（公告）號: CN103487492A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 何光裕;陳海群;袁媛;席海濤;陳智棟
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: G01N27/48
• 分類號: G01N27/48;G01N27/31
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于納米功能材料及電化學檢測技術領域，特別涉及一種檢測雙酚A的電化學傳感器及其制備方法與應用。

背景技術

雙酚A（BPA）是苯酚和丙酮的重要衍生物，廣泛用于生產聚碳酸酯、環氧樹脂等高分子材料，作為食品和飲料的包裝材料、金屬罐頭的樹脂內膜、牙齒固封劑以及其他產品的添加劑而被大量使用。動物試驗發現雙酚A具有雌激素效應，即使很低的劑量也能使動物產生雌性早熟，對生物體的生殖和發育造成嚴重影響。此外，有資料顯示雙酚A具有一定的胚胎毒性和致畸性，可明顯增加動物卵巢癌、前列腺癌、白血病等癌癥的發生。因此，建立一種可以對痕量雙酚A快速檢測的簡便方法具有十分重要的意義。

目前雙酚A的檢測方法主要有分光光度法、熒光光譜法、氣質聯用法、液相色譜法、液質聯用法、電化學法等。與其他方法相比，電化學分析方法具有設備簡單、反應快速、選擇性好、靈敏度高并且可以實現實時在線檢測等優點，近年來在環境污染物的分析檢測中得到廣泛關注。

石墨烯是由單層碳原子緊密堆積成二維蜂窩狀晶格結構的一種碳質新材料，具有大的機械強度，優良的導熱性以及特殊的電子性質，特別是在室溫下，單體石墨烯的電子傳遞速率比已知的導體都快，可用于超靈敏傳感器和電化學傳感器領域。但是，一些電化學傳感器，在制備過程中，雖然引入了石墨烯材料，但是還存在一定的靈敏度低，檢測限過高的問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：現有技術中，利用石墨烯制備的電化學傳感器，還存在靈敏度較低，檢測限過高的問題。

為解決這一技術問題，本發明采用的技術方案是：

本發明提供了一種檢測痕量雙酚A的電化學傳感器，即在電極上，涂覆石墨烯/三聚氰胺復合物響應膜，所形成的電化學傳感器，

其中，響應膜的涂覆量為1μg～40μg，石墨烯/三聚氰胺復合物響應膜中，三聚氰胺所占的質量分數為20%～80%，其余為石墨烯。

本發明還提供了一種上述電化學傳感器的制備方法，具體步驟為：

將化學還原的氧化石墨烯分散液，與三聚氰胺飽和溶液混合，攪拌均勻，得到石墨烯/三聚氰胺復合物修飾劑，將修飾劑滴涂到電極上，溶劑蒸發后，得到涂覆有響應膜的電極，即為檢測痕量雙酚A的電化學傳感器。

上述電化學傳感器，用于雙酚A的檢測，具體步驟如下：

（1）以飽和甘汞電極為參比電極，鉑絲為對電極，涂覆有石墨烯/三聚氰胺復合物響應膜的電極為工作電極，連接至電化學工作站，PBS緩沖溶液為支持電解質，通過差分脈沖法測試不同濃度雙酚A標準溶液的峰電流，依據峰電流與雙酚A濃度的關系，繪制雙酚A的工作曲線；

其中，PBS緩沖溶液為，0.1M?NaH₂PO₄和0.1M?Na₂HPO₄的等體積混合溶液，掃描電位為0.3～0.9V，

（2）實際樣品溶液中雙酚A濃度的檢測，具體步驟如下：將塑料樣品（例如：聚碳酸酯（PC）食品包裝袋，PC飲水杯，聚氯乙烯（PVC）水杯樣品）預先用丙酮在超聲清洗機清洗，再用乙醇、去離子水清洗，將塑料樣品切成小塊，與去離子水一并加入到裝有冷凝管的燒瓶中。然后將燒瓶在70℃水浴下加熱48小時后，冷卻至室溫后，抽濾收集濾液，再通過差分脈沖法得到其對應的峰電流大小，結合標準工作曲線可得到實際樣品溶液中雙酚A的濃度，

上述檢測過程中，溶液體系的pH調整為7時，最為合適，當pH=7時，三聚氰胺發生質子化，質子化的三聚氰胺與帶負電的雙酚A之間發生靜電吸引，使得雙酚A更易吸附到修飾電極表面，再結合石墨烯優異的電催化性能，使該電極表現出很高的靈敏度。

本發明的有益效果是：

本發明中的修飾電極是一種新型的電化學傳感器，用于實際樣品測定具有檢測快速、靈敏度高且制作方法簡單特點。本發明的電化學傳感器克服了單一使用石墨烯存在的不足，且具有良好的重現性、穩定性和抗干擾性。

附圖說明

圖1為本發明電化學傳感器的制備流程圖（以玻碳電極為例）。

圖2為實施例1中，不同濃度的雙酚A溶液的差分脈沖曲線，其中，根據各曲線中，氧化峰的位置從上到下，所對應的雙酚A濃度分別是0.01、10、50、75、100、150、200μΜ。

圖3為裸玻碳電極（a曲線）、石墨烯修飾電極（b曲線）、石墨烯/三聚氰胺修飾電極（c曲線）在含雙酚A的PBS緩沖溶液中的循環伏安曲線。

具體實施方式

實施例1：