[發明專利]一種基于激光處理碳紙-鉍膜的電化學檢測方法

有效

• 申請號: 201810628355.3
• 申請日: 2018-06-19
• 公開（公告）號: CN108872335B
• 公開（公告）日: 2020-04-10
• 發明（設計）人: 王宗花;趙露;張立學
• 申請（專利權）人: 青島大學
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30;G01N27/48
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 王磊

本發明公開了一種基于激光處理碳紙?鉍膜的電化學檢測方法。其方法為以激光處理碳紙作為工作電極，以含有待測重金屬離子和鉍離子的溶液作為檢測工作液，首先在激光處理碳紙表面同位電沉積鉍膜，然后采用差分脈沖伏安法對待測重金屬離子進行檢測。本發明相比于普通碳紙，激光處理的碳紙更容易與目標分子接觸且具有更多的活性位點，從而提高材料對重金屬離子的響應能力。該方法對重金屬離子的檢測范圍較寬，可實現不同重金屬離子的同時電化學檢測，且具有良好的抗干擾性以及重現性。

技術領域

本發明涉及電化學分析檢測技術領域，具體涉及一種基于激光處理碳紙-鉍膜的電化學檢測方法。

背景技術

重金屬離子由于其本身的高毒性、不可生物降解以及生物富集性，成為水體污染最重要的元兇之一，長期威脅人類的健康和生存。人體內Pb²⁺和Cd²⁺含量超過一定值就會引起一系列疾病。研究表明，人體如果長期接觸Pb²⁺，會影響血細胞的形成及生長或出現失眠、頭痛等中毒癥狀；更為嚴重的還會出現腎衰竭、神經系統疾病等，嚴重危害人體健康。Cd²⁺含量超標，會危害神經中樞和免疫系統，而且還會對肝、腎等器官造成嚴重的傷害。

目前，重金屬離子檢測方法主要有原子吸收分光光度計、原子熒光分光光度計、電感耦合等離子體-質譜、激光誘導擊穿光譜，這些方法在檢測重金屬離子時表現出較高的靈敏性以及精確性，然而這些方法通常需要借助比較精密的儀器、準備工作繁瑣、操作復雜且成本高，導致這些方法不能廣泛應用于實際生活中。相比于這些檢測手段，電化學分析檢測方法由于其成本低、操作方便、可實現現場檢測等優勢受到普遍關注。

重金屬電化學傳感器的好壞取決于電極材料的性能及制備過程：其靈敏度及選擇性與電極材料對重金屬離子的富集作用息息相關；而其實際應用價值的高低與材料制備的難易程度和成本是分不開的。因而如何簡化電極材料的制備過程、降低其成本、提高其對重金屬離子的富集作用是提高重金屬電化學檢測實際應用價值的關鍵。

發明內容

為了解決現有技術的不足，本發明的目的之一是提供一種激光處理碳紙在電化學檢測重金屬離子中的應用，采用激光處理碳紙作為工作電極，避免了像傳統修飾電極那樣對玻碳電極或金電極的預處理過程。相比于碳紙(CP)，激光處理碳紙(LDCP)更容易與被測物質接觸，且具有更多的活性位點，從而提高材料對重金屬離子的檢測能力。

為了實現上述目的，本發明的技術方案為：

一種激光處理碳紙在電化學檢測重金屬離子中的應用，采用激光處理碳紙作為工作電極，檢測工作液為含有待測重金屬離子和鉍離子的溶液。

本發明中提到的激光處理碳紙具有許多微孔，孔道截面呈層狀結構，可以暴露更多的活性位點；同時有助于重金屬離子與電極表面接觸，從而提高電極的靈敏度。其次，本發明選擇沉積鉍離子進行沉積鉍膜，毒性較小，且制備的材料對重金屬離子具有較高的選擇性，能夠實現對重金屬離子的特定檢測。

本發明的目的之二是提供一種基于激光處理碳紙-鉍膜的電化學檢測方法，以激光處理碳紙作為工作電極，以含有待測重金屬離子和鉍離子的溶液作為檢測工作液，首先，在激光處理碳紙表面同位電沉積鉍膜，然后采用差分脈沖伏安法對待測重金屬離子進行檢測。

本發明的目的之三是提供一種上述方法在檢測Pb²⁺和/或Cd²⁺中的應用。

本發明的有益效果為：

1、本發明以激光處理碳紙為基底，直接同位電沉積鉍膜，從而制備新型電化學檢測材料。該材料制備過程簡單，且可以直接用作工作電極，避免了像傳統修飾電極那樣對玻碳電極或金電極的預處理過程。