[發明專利]一種高靈敏檢測多環芳烴的電化學方法

有效

• 申請號: 201610032357.7
• 申請日: 2016-01-19
• 公開（公告）號: CN105606670B
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: 喬雪瑩;周長利;夏方詮;田棟;鄭香麗;花小霞
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: G01N27/26
• 分類號: G01N27/26;G01N27/30
• 代理公司: 濟南譽豐專利代理事務所(普通合伙企業)37240
• 代理人: 李茜

技術領域

本發明涉及多環芳烴分析測定技術領域，特別是涉及一種利用巰基-β-環糊精和樹枝狀金納米修飾氧化銦錫（ITO）電極，根據環糊精與多環芳烴之間的主客體識別關系實現多環芳烴的檢測的電化學方法。

背景技術

生產生活中使用大量多環芳烴，多環芳烴成為環境中的有機污染物之一。多環芳烴的環狀結構十分穩定，很難在自然界中被降解，導致多環芳烴在生物體內持續富集，危害生物體。此外，在紫外光的照射下多環芳烴產生的光危險性更大，當我們的生活環境中長期存在多環芳烴污染物時就會容易誘發多種疾病，主要是皮膚癌、肺癌、直腸癌、乳腺癌等。

目前檢測多環芳烴的方法主要有生物傳感器、光纖傳感器、色譜及其聯用技術、光譜技術等。而生物傳感器和色譜及其聯用技術最為常用。色譜技術檢測環境中的多環芳烴是目前應用最多的技術，其特點是靈敏度高、檢出限低、選擇性高，但對設備要求高，不便攜帶，并且需要專業技術人員在實驗室進行檢驗，使得色譜技術大范圍的推廣應用受到極大限制，不適宜進行實時在線檢測。電化學方法簡單、快速、靈敏度高、選擇性好，在環境分析領域廣泛應用。但是常用于檢測具有電活性的物質，而多環芳烴并沒有電化學活性，所以水體系中檢測多環芳烴是電化學分析中亟待解決的難題。

樹枝狀金納米因其特殊的電子性質、光學性質、分子識別性質和良好的生物相容性質，已經應用于如電子學、生物科學、材料科學、太陽能電池、傳感、光學偵探、催化反應、藥物檢測、疾病治療等各領域。因其結構的表面積大，可以顯著提高電化學傳感器的表面積。

環糊精分子結構中所有的羥基都坐落于中空桶狀的外側，使得環糊精外壁具有親水性，而環糊精的內側是由碳原子和氫原子及糖苷的氧原子構成的疏水性內腔，從而表現“外親水，內疏水”的特性。環糊精特殊結構使其在水溶液中具有良好的選擇性，有選擇性地結合多種客體分子，形成不同穩定程度的包結物。環糊精能夠作為主體分子與尺寸合適的客體分子形成包結物，客體分子大小與其洞穴尺寸適合，如果極性小于水，便可替代水分子進入環糊精桶狀空腔從而形成包結物。據此可以建立一種分析測定多環芳烴的電化學方法。

發明內容

本發明的目的是制備利用巰基-β-環糊精和樹枝狀金納米修飾ITO電極并將其用于多環芳烴的電化學檢測。

本發明的技術方案為：

1. 一種高靈敏檢測多環芳烴的電化學方法，利用巰基-β-環糊精和樹枝狀金納米修飾ITO電極，其具體步驟為：將切好的ITO電極用超純水沖洗，浸泡在無水乙醇中超聲10 min，然后用超純水沖洗，放入1 moL/L NaoH（PH 13）溶液中浸泡1 h，超純水沖洗干凈，用N₂吹干；隨后將上述處理好的電極浸泡在含有2.5 mmoL/L HAuCl₄液體和150 mmoL/L乙二胺（EDA）的0.5 moL/L硫酸溶液中，以ITO電極為工作電極，Ag/AgCl電極為參比電極，鉑電極為對電極，采用恒電位0 V沉積600 s后取出電極用超純水充分洗滌得到Au NDs/ITO電極，最后將Au NDs/ITO電極浸泡在1.0×10^-4 mol/L的 HS-β-CD溶液中24 h后用氮氣吹干得到HS-β-CD/Au NDs/ITO。以HS-β-CD/Au NDs/ITO為工作電極，Ag/AgCl電極為參比電極，鉑電極為對電極，利用交流阻抗法對多環芳烴進行電化學測量。

2. 一種高靈敏檢測多環芳烴的電化學方法，用于分析測定多環芳烴，其具體步驟為：

（1）在含有由5.0×10^-3 mol/L 鐵氰化鉀、0.1 mol/L 氯化鉀、1.0×10^-3 mol/L 亞鐵氰化鉀的底液的電解池中，以HS-β-CD/Au NDs/ITO為工作電極，Ag/AgCl電極為參比電極，鉑電極為輔助電極；實驗在IM6ex型電化學工作站上進行，其附屬的計算機軟件供作實驗數據的采集和處理；開路電位，振幅5 mV，頻率范圍10^-1-10⁵Hz，考察工作電極的阻抗隨頻率的變化，結果以阻抗復平面圖（Nyquis plots）表示，選擇等效電路圖，得到電子傳遞電阻值R_et⁰；