[發明專利]鄰聯甲苯胺的印跡聚合物膜電極、其制備方法及應用

在審

• 申請號: 201510069879.X
• 申請日: 2015-02-10
• 公開（公告）號: CN104698051A
• 公開（公告）日: 2015-06-10
• 發明（設計）人: 馬明明;蘇新科;王耀武;安鳳秋
• 申請（專利權）人: 西安工程大學
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30;G01N27/26
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 羅笛

技術領域

本發明屬于分析檢測材料技術領域，涉及一種鄰聯甲苯胺的印跡聚合物膜電極，本發明還涉及該電極的制備。本發明還涉及應用制備出的鄰聯甲苯胺印跡聚合物膜電極在零流電位系統下檢測鄰聯甲苯胺的新技術。

背景技術

鄰聯甲苯胺又稱3,3′-二甲基聯苯胺(簡稱o-TD)，因其具有良好的光譜電化學性質，常被用作光譜電化學研究的材料。除此之外，鄰聯甲苯胺還被用作染料、烏來糖樹脂的交聯劑等以及動物喂飼料添加劑。含有鄰聯甲苯胺的食物可導致腎損害甚至腎功能衰竭等，存在很大的致癌風險。目前部分國家已經將鄰聯甲苯胺列為工業上禁用物質。目前分析檢測鄰聯甲苯胺采用高效液相色譜(HPLC)技術。但該方法存在以下嚴重不足：(1)所用的高效液相色譜儀本身昂貴成本高，(2)為了保護色譜柱樣品前處理程序繁瑣，對人員操作技能要求高，操作時間長；(3)靈敏度低，選擇性不高，易產生假性判別，需要結合其他檢測技術進行二次鑒定。

傳統的印跡聚合物制備方法必須有比較昂貴的化學引發劑、交聯劑等參與，而且聚合反應時間長，制備出的印跡聚合物實際應用價值不大。因此選用新型制備印跡聚合物的方法就勢在必行。

零流電位法是一種新型界面電位傳感技術，不需要待檢體系必須含有具有伏安響應信號的物質，傳感信號(零流電位)的大小主要取決于電極界面膜材料與待檢物的相互作用而引發的膜界面電位變化，因此非常適合評估采用電化學制備出的聚合物膜的檢測效果。

發明內容

本發明的目的是提供一種鄰聯甲苯胺的印跡聚合物膜電極，可用于快速簡便檢測鄰聯甲苯胺，解決了現有色譜分析技術選擇性不高，操作繁瑣，檢測周期長的缺陷。

本發明所采用的技術方案是，一種鄰聯甲苯胺的印跡聚合物膜電極包括兩端纏繞有銅絲的石墨棒，銅絲兩端用橡皮卡套進行固定，所述的石墨棒表層為石墨烯和石墨摻雜的混合物，在該混合物層的外部為鄰聯甲苯胺的分子印跡聚合物膜。

本發明的另一目的是提供一種鄰聯甲苯胺的印跡聚合物膜電極的制備方法。

本發明的另一技術方案是：一種權利要求1中所述的鄰聯甲苯胺的印跡聚合物膜電極的制備方法，具體按照以下步驟實施：

步驟1，制備石墨烯-石墨電極并進行預處理；

步驟2，在石墨烯-石墨電極上制備鄰聯甲苯胺印跡聚合物膜，得到印跡聚合物膜電極的半成品；

步驟3，進行洗脫處理，制得鄰聯甲苯胺印跡聚合物電極。

本發明的特點還在于，

其中，步驟1具體為：

步驟1.1，將石墨棒截成2～4cm的小段，在石蠟溶液中煮沸30～50min；

步驟1.2，剪5～10cm的銅絲，將兩根銅絲分別纏繞在石墨棒的兩端，并且將銅絲和石墨棒固定在一起，制成石墨修飾電極；

步驟1.3，將步驟1.2中制備的石墨電極用稱量紙拋光，然后用無水乙醇和二次蒸餾水各超聲洗滌5～10min后，晾干備用；

步驟1.4，將5～10mg的石墨烯粉末加入10～20mL的二次蒸餾水中，在超聲中分散，直至得均勻石墨烯水溶液；將5～10mg的石墨烯粉末加入10～20mL的熔融石蠟溶液中超聲分散直至得到均勻石墨烯石蠟溶液，然后再將步驟1.3中制備的石墨電極置于石墨烯水溶液中10～15min后烘干，再置于石墨烯石蠟溶液中10～15min，烘干備用。

其中，步驟2具體為：

步驟2.1，將處理過的石墨烯-石墨電極置于PBS緩沖溶液中進行除氧處理8min～15min，所述的PBS緩沖溶液中含有鄰聯甲苯胺溶液的濃度為0.02～0.1mol·L^-1，丙烯酰胺溶液的濃度為0.12～0.6mol·L^-1，二者比例為1:6；所述的PBS緩沖溶液的pH為5.59～8.04；

步驟2.2，將步驟2.1除氧后的電極通電，在-1.0V～1.0V掃描電位范圍內，以掃速為0.1～0.3V·s^-1循環掃描6～26圈，在電極表面制備出鄰聯甲苯胺印跡聚合物膜；

其中，步驟3具體為：將步驟2中制備的鄰聯甲苯胺印跡聚合物電極的半成品進行洗脫處理，具體步驟為，將電極從緩沖液中取出，再放在清水中超聲清洗5～10min后，即制得鄰聯甲苯胺的印跡聚合物膜電極。

本發明的第三個目的是提供應用制備好的鄰聯甲苯胺的印跡聚合物電極進行鄰聯甲苯胺檢測的方法，具體按照以下步驟實施：

步驟1，將制備好的鄰聯甲苯胺印跡聚合物膜電極，即表面有鄰聯甲苯胺的印跡聚合物電極按照零流電位系統裝置連接；