[发明专利]一种分子印迹聚合物/碳纳米管/基底电极修饰电极及其应用

说明书

技术领域

本发明属于分析化学和硝基类爆炸物检测领域，更具体地，本发明涉及一种分子印迹聚合物/碳纳米管/基底电极修饰电极的制备，以及利用所述电极选择性的快速测定待测样品)中硝基化合物的方法。

背景技术

911事件以来，全球范围内各类恐怖事件层出不穷，特别是以“基地”组织为核心的国际恐怖势力的恐怖袭击出现了一些新的变化和特点，无论是从恐怖活动的规模上、频率上都远非传统恐怖活动相比拟，对国际安全造成了极大的危害。在各种恐怖活动中，爆炸是恐怖分子最常使用的方式之一。目前，爆炸物主要是硝基苯类化合物，其中包括2，4，6-三硝基甲苯(TNT)，1，3，5-三硝基苯(TNB)，2，4-二硝基甲苯(DNT)和1.3-二硝基苯(DNB)等几种。这类硝基苯爆炸物不仅对人身及财产构成了极大威胁，而且爆炸过程中排放的爆炸物及其降解产物也对环境产生了严重污染。据报道，当水体中的TNT含量达到1mg/L时鱼类就会死亡，当人类吸入此类硝基苯类化合物，会引起肝脏病变、再生障碍性贫血及白内障等疾病，严重者会直接导致死亡。因此，鉴于上述硝基苯类化合物对公共安全和环境的威胁日益加剧，亟待开发一些快速、灵敏、准确检测硝基苯类化合物的方法。

目前，检测硝基苯类化合物的方法有多种，如荧光法，色谱法，免疫取代测定法和电化学方法等。Keith J.Albert等人，利用多孔碳微球微型传感器通过高速荧光方法检测爆炸物蒸气；Ronita L.Marple等人则利用高效液相色谱紫外分光光度法检测水样和土壤中TNT等物质的含量；Pinnaduwage小组通过在压电传感器悬壁上燃烧样品并检测输出电压的变化，达到快速、灵敏检测TNT的目的；G.P.Anderson等人利用多元免疫取代模式检测水样中TNT等物质。上述方法存在着仪器设备昂贵、检测时间长、操作困难等缺点，难以达到小型化、实时、迅速的现场分析要求，在实际应用中还存在着一定的不足。

电化学方法由于其仪器设备简单且灵敏度较高等优点，在众多方法中凸现一定的优势。通过对电极表面进行功能性物质的定位组装，利用电化学检测手段如差示脉冲伏安法(DPV)，方波伏安法(SWV)等手段对气相或者液相中爆炸物成份进行检测，如Joseph Wang小组，利用碳纳米管等化学修饰电极对环境水样中的TNT进行了检测；H.X.Zhang等人采用了MCM-41硅材料修饰的玻碳电极测定水样中痕量的硝基苯类化合物；Marí等人则利用碳糊电极研究了硝基苯类化合物的电化学行为。上述检测硝基苯类化合物的方法在选择性、灵敏性方面有待进一步提高。

为此，本领域迫切需要一种选择性、灵敏度高地检测硝基苯类化合物的检测电极、及其检测方法。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种选择性、灵敏度高地检测硝基苯类化合物的检测电极。

本发明的第二目的在于提供一种选择性、灵敏度高地检测硝基苯类化合物的检测电极的制备方法。

本发明的第三目的在于提供一种选择性、灵敏度高地检测硝基苯类化合物的检测电极的用途。

本发明的第四目的在于提供一种选择性检测硝基苯类化合物用的电化学系统。

本发明的第五目的在于提供一种选择性、灵敏度高地检测硝基苯类化合物的检测方法。

在本发明的第一方面，提供一种修饰电极，其用于选择性检测硝基苯类化合物，所述电极包括：

一基底电极；

一涂覆于所述基底电极表面的碳纳米管(CNTs)膜；

其特征在于，所述电极还包括：

一涂覆于所述碳纳米管膜表面的分子印迹聚合物(MIP)膜。

在本发明的第二方面，提供本发明所述的电极的制备方法，其包括如下步骤：

(a)将碳纳米管涂覆到基底电极的表面，形成表面覆盖有碳纳米管膜的电极；

(b)将分子印迹聚合物膜涂覆到所述步骤(a)的表面覆盖有碳纳米管膜的电极，形成所述修饰电极。

在本发明的第三方面，提供一种本发明所述的电极的用途，其用于选择性检测待测样品中的硝基化合物种类或其含量。

在本发明的第四方面，提供一种选择性检测硝基苯类化合物用电化学系统，所述的电化学系统中含有：

一工作电极，所述的工作电极是权利要求1所述的电极。

在本发明的第五方面，提供一种检测样品中硝基化合物的方法，所述方法包括：

将定量的待测样品加入到所述的电化学系统中，