[发明专利]一种用MWNTs-IL/GCE电化学传感器同时检测苯二酚的三种同分异构体的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种化学分析方法，具体是指一种用MWNTs-IL/GCE电化学传感器同时检测苯二酚的三种同分异构体方法。

 

背景技术

苯二酚的应用非常广泛，可用作照相显影剂、阻聚剂、橡胶防老化剂等，但也对环境造成了一定污染。由于苯二酚的三种同分异构体（邻苯二酚、间苯二酚、对苯二酚）具有相似的分子结构和化学属性，因此在前人的研究中，只是针对苯二酚同分异构体中的其中一种或两种异构体进行同时检测，而对其三种同分异构体同时直接测定的方法报道甚少，使之成为分析化学中具有挑战性的课题。尽管有一些同时定量测定苯二酚异构体的方法, 如层析法和光谱法，但由于其方法使用的仪器昂贵、试剂消耗量大、样品前处理要求高，对于同时检测废水中的苯二酚的三种异构体有一定的局限性。因此，本发明采用功能化纳米碳材料构建特异功能化界面的修饰电极。与传统的电极相比，这种功能化界面的修饰电极能很好的识别苯二酚同分异构体，即苯二酚的三种异构体（邻苯二酚、间苯二酚、对苯二酚）在该电极上有分开的氧化峰, 从而实现了对邻苯二酚、间苯二酚、对苯二酚的同时检测。

发明内容

基于上述，本发明的目的在于提供一种用MWNTs-IL/GCE电化学传感器检测苯二酚的三种同分异构体方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种用MWNTs-IL/GCE同时检测三种苯二酚同分异构体的电化学传感器的制备方法，其步骤是：

a.称取羧基化的多壁碳纳米管（MWNTs）和氨基化的离子液体（IL）、二环己基碳二亚胺和二甲基甲酸胺加入到圆底烧瓶中超声15分钟，然后在50℃下真空干燥24小时；将得到的产物用砂芯漏斗进行抽滤，再分别依序用二甲基甲酸胺，乙醇和蒸馏水冲洗，洗掉多余的离子液体和溶剂，得到酰胺化的多壁碳纳米管（MWNTs-IL），在80℃下真空干燥12小时，然后把酰胺化的多壁碳纳米管分散在二次蒸无水乙醇中备用；

b.将玻碳电极用三氧化二铝悬浊液抛光成镜面，再依次经乙醇、二次蒸馏水超声清洗后，得到处理后的玻碳电极（GCE）；插入盛有含有铁氰化钾探针分子的氯化钾电解质溶液中，并采用以玻碳电极为工作电极、以铂为对电极、以饱和的甘汞电极为参比电极的三电极体系进行循环伏安扫描，对裸玻碳电极进行表征；

c.将b步骤所得到的表征好的玻碳电极取出用二次蒸馏水冲洗、用洗耳球吹干后滴上的酰胺化的多壁碳纳米管，置于红外灯下烤干，制得的酰胺化的多壁碳纳米管所修饰的玻碳电极（MWNTs-IL/GCE）为电化学传感器；

d. 采用c步骤所得到的MWNTs-IL/GCE电化学传感器为工作电极、以铂为对电极、以饱和的甘汞电极为参比电极的三电极共同插入盛有含有苯二酚同分异构体的pH=7.0的磷酸盐缓冲溶液中进行DPV扫描，得到不同浓度苯二酚同分异构体的DPV图；

e. 采用origin软件作图，分别绘制MWNTs-IL/GCE电化学传感器在不同浓度苯二酚同分异构体中氧化峰电流跟浓度的线性关系。

本发明优点和产生的有益效果是：

1. 本发明制备的MWNTs-IL/GCE电化学传感器应用于苯二酚三种同分异构体的同时检测,其安培响应的检测范围分别为0.9-150μM、1.9-145μM和0.9-150μM。其检测过程简单，灵敏度高，检测方法快速简便。

 2. 本发明制备的MWNTs-IL/GCE电化学传感器具有上述优点的原因是构造了特异的功能化表面的修饰电极，用化学方法制备了氨基末端的离子液体功能化的多壁碳纳米管材料（MWNTs-IL），功能化碳纳米管与离子液体的协同效应对苯二酚三种同分异构体就有特殊的识别能力，能将邻苯二酚、间苯二酚、对苯二酚的氧化峰完全分开。构建的MWNTs-IL/GCE电化学传感器具有优良的稳定性和重现性。

3．与现有技术相比，本发明中的电化学修饰电极由于制备简单迅速、抗干扰性好, 且在检测过程中所使用的样品用量少，成本低，在对苯二酚的三种同分异构体的同时测定中具有优异的特性。

4．应用于本发明，可以对废水中含有的微量苯二酚的三种同分异构体——邻苯二酚、间苯二酚、对苯二酚的同时检测，对达到污水排放指标、保护生态环境提供了一种有效的检测手段。

附图说明

图1为本发明酰胺化的碳纳米管、氨基化的离子液体、羧基化的多壁碳纳米管的紫外吸收光谱。

图2为本发明酰胺化的碳纳米管的红外吸收光谱。