[發明專利]甲醛電化學檢測系統和工作電極制備方法及甲醛檢測方法

有效

• 申請號: 201410104072.0
• 申請日: 2014-03-19
• 公開（公告）號: CN103884749A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 丁建軍;鐘航;王軍;孫超;薛靜麗;邵佳艷;劉燕群
• 申請（專利權）人: 江漢大學
• 主分類號: G01N27/26
• 分類號: G01N27/26;G01N27/30
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 俞鴻;李滿

技術領域

本發明涉及甲醛檢測技術領域，具體地指一種甲醛電化學檢測系統和工作電極制備方法及甲醛檢測方法。

背景技術

隨著經濟社會不斷進步，經濟全球化不斷發展，人們飲食文化多樣化，然而食品的安全性能直接影響到人民的身體健康，因此食品的安全問題逐漸成為世界關注的熱點問題，然而食品安全問題主要來源于食品的安全檢測，所以食品的安全檢測也是一個世界性的問題。因此各國政府均采取強有力的措施來保證食品的安全，國內國際市場對食品的品質要求越來越嚴格，對食品安全檢測技術的要求也越來越高。然而現階段所運用到實際檢測過程中的檢測方法都比較繁瑣而且價格昂貴，難以得到快速有效的檢測，因此目前對食品安全檢測技術提出了新的要求。若能使各種食品得到快速有效的安全檢測，既能保障人民群眾的飲食安全，也能提高市場的競爭能力。

用于檢測甲醛的傳感器有光學傳感器和光生化傳感器等。光學傳感器價格比較貴，且體積較大，不適用于在線實時分析，使其使用的廣泛性受到限制。雖然光生化傳感器提高了選擇性，但是由于酶的活性以及其它因素導致傳感器不穩定，缺乏實用性，而且一般甲醛氣體傳感器的價格過高，難以普及。

發明內容

本發明的目的就是要提供一種甲醛電化學檢測系統和工作電極制備方法及甲醛檢測方法，本發明利用電解電流信號與甲醛的濃度之間良好的線性關系，使得本發明能較快的檢測出食品中甲醛的含量，即使食品中只具有微量的甲醛也能利用本發明的方案檢測出來。

本發明所設計的甲醛電化學檢測系統，它包括工作電極、參比電極、對電極、第一容器、第二容器、信號調理電路、信號處理器、第一連接通道、第二連接通道，其中，所述第一連接通道的一端與第一容器連通，第二連接通道的一端與第二容器連通，所述第一連接通道的另一端與第二連接通道的另一端之間通過離子交換膜連通，所述工作電極和參比電極位于第一容器內，所述對電極位于第二容器內，所述工作電極的通信端口連接信號調理電路的電流正極測量控制端口，所述對電極的通信端口連接信號調理電路的電流負極測量控制端口，所述參比電極的通信端口連接信號調理電路的電位狀態穩定端口，上述信號調理電路的信號輸出端連接信號處理器的信號輸入端，所述工作電極為酶和質子交換膜及多壁碳納米管共同修飾的碳糊電極，參比電極為氯化銀參比電極，對電極為鉑絲電極。

優選的，它還包括設置在第一連接通道的另一端和第二連接通道的另一端之間的離子交換膜安裝筒，離子交換膜安裝筒的內側安裝離子交換膜，所述第一連接通道的另一端設有第一法蘭，第二連接通道的另一端設有第二法蘭，所述第一連接通道、離子交換膜安裝筒和第二連接通道通過第一法蘭和第二法蘭固定連接，所述離子交換膜安裝筒的一端開設有與離子交換膜安裝筒同軸的第一環槽，第一連接通道的另一端設有與第一連接通道同軸并與第一環槽匹配的第一環形凸緣，上述離子交換膜安裝筒的另一端開設有與離子交換膜安裝筒同軸的第二環槽，第二連接通道的另一端設有與第二連接通道同軸并與第二環槽匹配的第二環形凸緣，所述第一環槽與第一環形凸緣之間設有密封圈，所述第二環槽與第二環形凸緣之間也設有密封圈。

優選的，它還包括離子交換膜安裝環，所述離子交換膜安裝環的內圈固定連接有離子交換膜，離子交換膜安裝環的外圈與離子交換膜安裝筒的內圈之間為過盈配合。

一種制備甲醛電化學檢測系統中工作電極的方法，它包括如下步驟：

步驟1：將1～50克的多壁碳納米管在質量百分比濃度為20～35%的硝酸溶液中通過水浴鍋加熱至80℃，并將80℃的多壁碳納米管在上述硝酸溶液中攪拌48小時，然后對裝有多壁碳納米管的上述硝酸溶液進行離心處理，將多壁碳納米管上的雜質分離下來，離心處理結束后倒去含有上述多壁碳納米管雜質的硝酸溶液，取出多壁碳納米管，用水將多壁碳納米管洗至中性，然后將多壁碳納米管烘干，得到純化的多壁碳納米管；

步驟2：將碳黑與固體石蠟按3比1的質量比例在研缽中研磨均勻，對碳黑和固體石蠟的混合粉末進行加熱，使混合粉末中的固體石蠟粉末熔融，碳黑粉末嵌在熔融的石蠟中，將該嵌有碳黑粉末的熔融石蠟裝入玻璃毛細管中，并向嵌有碳黑粉末的熔融石蠟中插入鋁絲，嵌有碳黑粉末的熔融石蠟凝固后形成碳糊電極，并將該碳糊電極從玻璃毛細管中取出；