[發(fā)明專利]一種復(fù)合電極及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011416820.0
• 申請(qǐng)日: 2020-12-07
• 公開（公告）號(hào): CN112730553B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙杰;吳方根;趙玉梅;伍海霞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué);金祿電子科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G01N27/30
• 分類號(hào): G01N27/30;G01N27/26;G01N27/48
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 齊鍵

本發(fā)明公開了一種復(fù)合電極及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明的Co₃O₄/NPG/Au復(fù)合電極包括由內(nèi)至外依次設(shè)置的金電極、多孔Au?Sn合金層和納米Co₃O₄沉積層，其制備方法包括以下步驟：1)通過(guò)電沉積?去合金法在金電極表面沉積多孔Au?Sn合金層，得到NPG/Au電極；2)通過(guò)電沉積法在NPG/Au電極表面沉積納米Co₃O₄層，即得Co₃O₄/NPG/Au復(fù)合電極。本發(fā)明的Co₃O₄/NPG/Au復(fù)合電極可以即時(shí)檢測(cè)水體中對(duì)苯二酚和鄰苯二酚的含量，具有較高的傳感響應(yīng)性、良好的穩(wěn)定性和較好的抗干擾性能，且可以多次循環(huán)使用，制備方法簡(jiǎn)單。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電化學(xué)傳感器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種Co₃O₄/NPG/Au復(fù)合電極及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

對(duì)苯二酚(Hydroquinone，簡(jiǎn)稱HQ)可以用作顯影劑、染料中間體、油漆和發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的穩(wěn)定劑，還可以用作橡膠和食品工業(yè)中的抗氧化劑，和人們的生產(chǎn)生活密切相關(guān)。然而，高濃度的HQ會(huì)引起人們身體不適，如頭痛、疲勞、心跳過(guò)速和呼吸困難，甚至還可能會(huì)損害腎臟，導(dǎo)致死亡。

鄰苯二酚(Catechol，又稱兒茶酚，簡(jiǎn)稱CC)在醫(yī)藥、化妝品、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，在照相、橡膠、石油和染料工業(yè)中作為抗氧化劑大量應(yīng)用。CC大量釋放到環(huán)境中會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生一定的副作用，如眼部皮膚灼傷、肝損傷、突發(fā)疾病、血壓不規(guī)律等。

HQ和CC由于具有高毒性和難降解性，已被美國(guó)環(huán)境保護(hù)署(EPA)和歐盟(EU)等國(guó)際機(jī)構(gòu)列入優(yōu)先控制污染物清單，而我國(guó)也制定有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)“GB 3838-2002地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”，規(guī)定地表水中HQ和CC的濃度不得超過(guò)0.005mg/L。HQ和CC的檢測(cè)對(duì)于分析化學(xué)領(lǐng)域的研究人員來(lái)說(shuō)一直是重要的研究課題。

迄今為止，已經(jīng)建立了多種方法對(duì)酚類水體污染物進(jìn)行檢測(cè)，如高效液相色譜法、流動(dòng)注射法、分光光度法、毛細(xì)管電泳法、化學(xué)發(fā)光法等，但這些方法存在檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)、成本高、靈敏度低、預(yù)處理復(fù)雜等缺點(diǎn)。電化學(xué)傳感檢測(cè)方法具有響應(yīng)快、選擇性好、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)酚類水體污染物采樣現(xiàn)場(chǎng)的即時(shí)檢測(cè)，受到人們的青睞。

過(guò)渡金屬氧化物Co₃O₄具有優(yōu)異的電催化活性和穩(wěn)定性，且在地球上儲(chǔ)量大，環(huán)境友好，在電化學(xué)傳感器領(lǐng)域引起了廣泛關(guān)注。然而，由于Co₃O₄的導(dǎo)電性較差，嚴(yán)重限制了它在電化學(xué)傳感器領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用。為了克服這種不足，Co₃O₄通常被負(fù)載在各種導(dǎo)電基底上用于制備復(fù)合電極，該方法雖然能夠在一定程度上解決Co₃O₄導(dǎo)電性差的問(wèn)題，且得到的復(fù)合電極可以用于檢測(cè)水體中HQ和CC含量，但復(fù)合電極的靈敏度和穩(wěn)定性還不夠高，難以達(dá)到實(shí)際應(yīng)用的要求。此外，現(xiàn)有的含Co₃O₄的復(fù)合電極的制備過(guò)程較為復(fù)雜，耗時(shí)久，對(duì)于基底材料的要求高，復(fù)合電極的重復(fù)性差，這些缺陷都極大地限制了Co₃O₄對(duì)HQ和CC的實(shí)際傳感應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一在于提供一種Co₃O₄/NPG/Au復(fù)合電極。

本發(fā)明的目的之二在于提供上述Co₃O₄/NPG/Au復(fù)合電極的制備方法。

本發(fā)明的目的之三在于提供上述Co₃O₄/NPG/Au復(fù)合電極用于即時(shí)檢測(cè)水體中對(duì)苯二酚和鄰苯二酚含量的應(yīng)用。

本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：