[發明專利]一種用于海水中同時檢測對苯二酚和鄰苯二酚的電極修飾材料

有效

• 申請號: 201810493831.5
• 申請日: 2018-05-22
• 公開（公告）號: CN108956727B
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 陳灝;陳博揚;宋亞文;陳守剛
• 申請（專利權）人: 陳守剛
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30;B82Y15/00
• 代理公司: 成都坤倫厚樸專利代理事務所(普通合伙) 51247
• 代理人: 劉坤

本發明涉及電化學檢測技術，具體涉及一種海水中同時檢測對苯二酚和鄰苯二酚的修飾電極以及該電極材料的制備與檢測方法。制備流程如下：表面改性的MWCNTs和Co(Ac)₂加入無水乙醇超聲處理，緩慢滴加氨水并攪拌，后轉移至反應釜內進行水熱反應，清洗干燥制得Co₃O₄/MWCNTs納米復合材料。Co₃O₄/MWCNTs修飾的玻碳電極通過示差脈沖伏安測量實現了弱堿性條件下鄰苯二酚和對苯二酚的同時高效檢測。鄰苯二酚檢測范圍為10?700μM，檢測限達8.5μM,對苯二酚的檢測范圍為10?800μM，檢測限達5.6μM。同時，該電極材料在實際海水環境下也實現了對鄰苯二酚和對苯二酚的同時高效檢測，具有穩定性好，檢測范圍寬，靈敏度和重現性較好的優點，可以用于河水和海水中酚類的高效測定。

技術領域

本發明涉及電化學檢測技術，具體涉及一種檢測海水環境中對苯二酚和鄰苯二酚的修飾電極，還涉及該電極的制備方法，以及檢測方法。

背景技術

苯二酚是重要的化工原料，在日常生產生活中廣泛用于化妝品、制革、農藥、調味品、制藥和合成染料等方面。對苯二酚（HQ）和鄰苯二酚（CC）是兩種苯二酚的同分異構體，作為高毒性環境污染物通常存在于環境樣品中，對苯二酚會導致疲勞、頭痛和腎臟損害，鄰苯二酚會造成肝功能下降。作為美國環境保護協會（EPA）和歐盟（EU）的優先檢測污染物，HQ和CC在自然生態環境中難以自然降解而且即使在濃度很低的情況下也會對人類和動植物產生極大的毒害作用。因此對于分析化學領域的研究人員來說實現HQ和CC的同時檢測一直是重要的研究課題。在過去的幾年里，已經開發出來很多種可以實現這兩種同分異構體檢測的分析法，包括高效液相色譜法、氣相色譜分析法、分光光度法和熒光分析法等。雖然這些方法精密度和靈敏度較高，可同時檢測多種目標物，但是所用的儀器多數比較昂貴，需要的試劑消耗量大，并且樣品預處理繁瑣，儀器操作復雜。

近年來，電化學傳感檢測方法由于檢測操作簡單迅速，檢測成本低廉，沒有復雜的樣品預處理，并且靈敏度高選擇性好而受到人們的青睞。在實現電化學同時檢測苯二酚同分異構體的過程中，為了獲得更強的信號峰，通常會采用多種復合材料來修飾玻碳電極，如貴金屬納米粒子、金屬氧化物、碳納米材料和高分子聚合物等。

雖然目前對于對苯二酚和鄰苯二酚的同時檢測工作已有報導，但他們大都是在酸性或中性條件下進行，如專利201310486179.1、201410168270.3和201710563943.9，且線性檢測范圍不夠寬，極少有報道適用于檢測堿性環境的下苯二酚污染物的傳感器，由于海水是弱堿性其pH值一般在7.0-8.5之間，且由于海水的強干擾很難有合適材料可在弱堿性海水條件下實現高效檢測。因此，研發一種可以應用于堿性環境下，尤其是實際海水環境中，同時檢測對苯二酚和鄰苯二酚的電極材料具重要的研究價值。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種海水環境下可同時效檢測出對苯二酚和鄰苯二酚的修飾電極。本發明將Co₃O₄納米材料與表面改性后的MWCNTs相復合，既可以解決單純Co₃O₄納米材料易團聚的問題又能提高其導電性能，增強傳感器的檢測靈敏度。該材料展現出了很強的電化學傳感性能，在弱堿性環境中可電催化氧化鄰苯二酚和對苯二酚產生不同峰電位的氧化電流，實現海水中對苯二酚和鄰苯二酚的同時高效檢測。其中，鄰苯二酚檢測范圍達到10-700μM，檢測限達到了8.5μM,對苯二酚的檢測范圍達到了10-800μM，檢測限達到5.6μM。同時，實際海水中該電極材料也實現了海水環境下的鄰苯二酚和對苯二酚的同時高效檢測。該修飾電極海水環境下穩定性好，檢測范圍寬，靈敏度和重現性較好，可以用于河水和海水中酚類的高效測定。

本發明所要解決的技術問題通過以下技術方案予以實現：