[發(fā)明專利]一種鉛筆石墨修飾電極的制備方法和檢測(cè)水體中苯二酚異構(gòu)體的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010172538.6
• 申請(qǐng)日: 2020-03-12
• 公開（公告）號(hào): CN111304716B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 錢曉磊;楊永忠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陜西煤業(yè)化工技術(shù)研究院有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): C25D15/00
• 分類號(hào): C25D15/00;G01N27/30;G01N27/48
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 郭瑤

一種鉛筆石墨修飾電極的制備方法和檢測(cè)水體中苯二酚異構(gòu)體的方法，將氧化石墨烯超聲分散于全氟化樹脂溶液中，超聲后得到氧化石墨烯懸浮液，然后將石墨鉛筆電極浸入到氧化石墨烯懸浮液中，采用循環(huán)伏安法進(jìn)行電化學(xué)聚合，得到鉛筆石墨修飾電極。采用市售自動(dòng)鉛筆芯修飾石墨烯作為工作電極就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)三種苯二酚同分異構(gòu)體的同時(shí)定量檢測(cè)，且同時(shí)檢測(cè)三種酚類化合物的檢出限均能達(dá)到10^?6mol/L，線性范圍寬，對(duì)于實(shí)際含酚廢水的檢測(cè)有很大的應(yīng)用前景。本發(fā)明制備的電極不僅能同時(shí)檢測(cè)三種酚類物質(zhì)，同時(shí)還具備成本低、靈敏度和檢出限高等優(yōu)勢(shì)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鉛筆石墨修飾電極的制備方法和檢測(cè)水體中苯二酚異構(gòu)體的方法，屬于快速檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

運(yùn)用電化學(xué)的方法在電極上修飾聚合物或納米材料在過(guò)去的數(shù)十年由于其優(yōu)異的物理化學(xué)性能而引起了廣泛的注意。當(dāng)用電化學(xué)方法過(guò)氧化這些聚合物后，它們會(huì)顯示出比之前更好的選擇性和靈敏度。一般制備過(guò)氧化聚合物通用的技術(shù)是多圈掃描的循環(huán)伏安法或在合適的電勢(shì)條件下的計(jì)時(shí)電流法。然而，這些技術(shù)都有自己的局限性，例如：氧化過(guò)程持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)和聚合物降解等問(wèn)題。基于這些問(wèn)題，有必要尋找一種可以克服這些缺點(diǎn)的可替代的電化學(xué)分析技術(shù)。差分脈沖伏安法以其靈敏、快速和過(guò)氧化過(guò)程溫和可控的優(yōu)點(diǎn)脫穎而出。

鄰苯二酚、間苯二酚和對(duì)苯二酚廣泛被應(yīng)用于藥品、化妝品、殺蟲劑、調(diào)味劑和染料中。由于它們?cè)诘蜐舛认露季哂懈叨拘缘奶攸c(diǎn)，被美國(guó)環(huán)境保護(hù)署和歐盟列入水體中重點(diǎn)監(jiān)控的污染物。考慮到工業(yè)生產(chǎn)和污染防治，發(fā)展一種簡(jiǎn)單便捷并且快速的同時(shí)檢測(cè)三種苯二酚的分析方法是十分必要的。一方面電化學(xué)技術(shù)由于其穩(wěn)健性和通用性，經(jīng)常被用到酚類物質(zhì)的檢測(cè)中，以此獲得低檢出限和可靠的結(jié)果。另一方面，由于有電化學(xué)活性相同的酚類物質(zhì)的存在，在裸碳電極上它們的氧化還原峰會(huì)重疊到一起從而產(chǎn)生一個(gè)寬峰。為了在同時(shí)檢測(cè)三種苯二酚異構(gòu)體時(shí)對(duì)重疊的信號(hào)加以區(qū)分就要引入合適的修飾物，例如聚合物或者納米材料。Zhang等用水熱法制備摻雜硼的石墨烯并修飾到玻碳電極表面同時(shí)檢測(cè)鄰苯二酚和對(duì)苯二酚，檢出限分別為0.2μmol/L和0.3μmol/L。Prathap等將聚苯胺/MnO₂納米纖維修飾到玻碳電極表面同時(shí)檢測(cè)鄰苯二酚和對(duì)苯二酚，檢出限分別為0.16μmol/L和0.13μmol/L。Zhao等用聚氨基磺酸/單壁碳納米管修飾玻碳電極用于同時(shí)檢測(cè)鄰苯二酚和對(duì)苯二酚，檢出限為1μmol/L。Yin等將鈷鐵硒化物嵌入多孔納米纖維中再修飾到玻碳電極上用于同時(shí)檢測(cè)鄰苯二酚、間苯二酚和對(duì)苯二酚，檢出限分別為0.15μmol/L,0.13μmol/L和1.36μmol/L。從這些文獻(xiàn)報(bào)道中可以看出，用電化學(xué)修飾電極同時(shí)檢測(cè)三種苯二酚同分異構(gòu)體的文章并不多，很多都只能同時(shí)檢測(cè)苯二酚異構(gòu)體其中的兩種，僅有的幾篇能同時(shí)檢測(cè)的也都存在制備方法繁瑣，所用試劑成本高等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種石墨鉛筆修飾電極的制備方法及檢測(cè)水體中苯二酚異構(gòu)體的方法，采用差分脈沖伏安法定量檢測(cè)鄰苯二酚、間苯二酚和對(duì)苯二酚的含量。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種鉛筆石墨修飾電極的制備方法，將氧化石墨烯超聲分散于全氟化樹脂溶液中，超聲后得到氧化石墨烯懸浮液，然后將石墨鉛筆電極浸入到氧化石墨烯懸浮液中，采用循環(huán)伏安法進(jìn)行電化學(xué)聚合，得到鉛筆石墨修飾電極。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，氧化石墨烯懸浮液的濃度為0.5mg/mL～3mg/mL。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，全氟化樹脂溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05％～0.15％。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，浸入長(zhǎng)度為15mm～20mm。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，采用循環(huán)伏安法進(jìn)行電化學(xué)聚合的條件為：電勢(shì)掃描范圍：-1.0V～1.5V，掃描速率：50mV/s～100mV/s，循環(huán)掃描10圈～30圈。

采用上述方法制備的鉛筆石墨修飾電極檢測(cè)水體中苯二酚異構(gòu)體的方法，包括以下步驟：