[發明專利]一種同時測量苯二酚三種異構體的電化學方法

在審

• 申請號: 201310669852.5
• 申請日: 2013-12-11
• 公開（公告）號: CN104713935A
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發明（設計）人: 朱振中;成玉萍;丁玉強;王大偉
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: G01N27/48
• 分類號: G01N27/48
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明涉及一種同時測量苯二酚三種異構體的電化學方法，屬于分析化學領域的環境分析檢測技術領域。

背景技術

苯二酚存在三種同分異構體：鄰苯二酚、對苯二酚和間苯二酚。它們都是重要的化學工業基本原料，廣泛應用于農藥、醫藥、香料、染料、感光材料以及橡膠等行業。雖然苯二酚在生產當中有著很廣泛的應用，但它同時又是一類毒性較大的有機物，難以降解而嚴重污染環境。從應用和防止污染的兩方面考慮，建立快速、方便測定苯二酚的方法十分必要。

目前，測定苯二酚的方法主要有：光譜法、色譜法和電化學法。但由于苯二酚的三同分異構體，由于具有非常相似的結構和性質，難以分離和同時測定。同時，因為天然水或飲用水中苯二酚的含量較低，不能直接測定，需要前處理，進行水樣富集，富集過程手續繁瑣，試劑用量多，且需要純化。

發明內容

本發明的目的正是針對現有技術中存在的不足之處，如操作繁瑣，幾乎都要進行預先富集和萃取分離；靈敏度和選擇性不理想等，提出了一種同時測量苯二酚三種異構體的電化學方法。本發明首先制備了石墨烯／碳納米管／殼聚糖／離子液體多層膜修飾玻碳電極，提出了一種簡便、靈敏地測量同時測量苯二酚三種異構體的電化學方法。方法簡單、準確、靈敏度高、線性范圍寬，可對環境水樣中的苯二酚三種異構體直接同時測定。

為了解決上述技術問題，本發明提供了如下的技術方案：

一種同時測量苯二酚三種異構體的電化學方法，包括以下步驟，(1)制備了石墨烯／碳納米管／殼聚糖／離子液體多層膜修飾玻碳電極；(2)支持電解質為弱酸性緩沖溶液；(3)循環伏安實驗條件，掃描電壓范圍為-0.5V～1.0V，掃描速度為100mV／s，苯二酚三種異構體的峰電位分別為0.08V，0.21V，0.68V，利用峰電流的增加與苯二酚三種異構體的濃度呈很好的線性關系同時進行定量分析。該方法制備的多層膜修飾玻碳電極靈敏度高、選擇性好、線性范圍寬，不需預先分離，可用于環境水樣中苯二酚三種異構體的同時快速測定。

稱取一定量殼聚糖(CHI)溶于50mL1.0％的醋酸溶液中，連續攪拌30min，得1.0％殼聚糖溶液。先在2mL容量瓶中移取丙酮0.5mL，再稱取一定量的1-丁基-2,3-二甲基咪唑六氟磷酸{[BDMim]PF₆}固體粉末倒入容量瓶中，而后為了完全溶解IL把容量瓶超聲5min。稱取一定量的還原處理過的石墨烯和多壁碳納米管于此容量瓶中，再向其中加入0.5mL1.0％殼聚糖溶液混合。超聲分散12h，得到穩定的黑色分散液(混合修飾劑)，其中石墨烯含量為1g／mL，多壁碳納米管含量為1g／mL，殼聚糖濃度為1.0％，離子液體為20mg／mL。

在潔凈的玻碳電極表面用10μL的微量進樣器滴涂適量的混合修飾劑，自然晾干后在紅外燈下進一步烘干，重復滴涂-晾干-烘干過程，得到石墨烯／碳納米管／殼聚糖／離子液體多層膜修飾玻碳電極。

實驗方法

三電極系統：多層膜修飾電極作為工作電極，飽和甘汞電極(SCE)作為參比電極，213型鉑片電極作為對電極；考查它們在苯二酚溶液中的循環伏安行為，如圖1所示。

由于苯二酚苯環上兩個羥基的相對位置不同，電荷密度的分布也不同，從而導致電子通過N…H—O鍵的傳遞速率有所差異。兩個羥基處于對位時電荷密度最大，鄰位次之，間位最小。電荷密度越大的部分越易被氧化，因此對苯二酚苯環上兩個羥基的氧化電位最低，間苯二酚的最高。從圖1可見，在裸玻碳電極上只有兩個氧化峰，峰電位分別在0.35V和0.69V，鄰苯二酚和對苯二酚的氧化峰不能分開，并且峰電流比較低。在石墨烯／碳納米管／殼聚糖膜修飾電極上有三個氧化峰，其峰電位分別為0.09V，0.20V，0.68V，但其峰電流仍較小。而在石墨烯／碳納米管／殼聚糖／離子液體膜修飾電極上出現三個明顯分開的氧化峰，ΔE_p(a,b)和ΔE_p(b,c)分別為110mV，462mV，且峰電流明顯增大。因此石墨烯／碳納米管／殼聚糖／離子液體膜修飾電極可用于苯二酚的同時分析。