[发明专利]一种用于检测重金属离子的电化学传感器的制备及分析方法

说明书

本发明提供了一种用于检测重金属离子的电化学传感器的制备方法，包括如下步骤：将多壁碳纳米管进行羧基功能化处理，再与氯化锆和2‑氨基对苯二甲酸原位合成，制得MWCNTs@UiO‑66‑NH₂复合材料；将所制得的MWCNTs@UiO‑66‑NH₂复合材料分散于N，N‑二甲基甲酰胺中，制得悬浮液，取悬浮液滴涂于玻碳电极的表面至所述玻碳电极的表面被悬浮液完全覆盖，将表面滴涂有悬浮液的玻碳电极置于干燥器中室温干燥得MWCNTs@UiO‑66‑NH₂复合材料电化学传感器。本发明所制得的MWCNTs@UiO‑66‑NH₂复合材料所制备的电化学传感器可实现对样品的超灵敏检测，同时使用本发明的分析方法可得到较为精确的分析结果。

技术领域

本发明属于电化学传感器技术领域，更具体涉及一种用于检测重金属离子的电化学传感器的制备方法。

背景技术

目前重金属离子检测方法有原子吸收光谱法、原子荧光法、紫外可见分光光度法、电感耦合等离子体质谱法等。目前这些检测方法的样品预处理过程繁琐、操作复杂、仪器成本高。电化学分析法由于其灵敏度高，特异性好，样品消耗量小、简单快速等特点，成为一种极有竞争力的现场检测方法。金属有机框架(MOFs)作为一类新颖的晶体材料，具有非常高的比表面积和孔隙率，但是，其导电性能较差，限制了它在电化学传感方面的应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种较为灵敏的用于检测重金属离子的电化学传感器的制备方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于检测重金属离子的电化学传感器的制备方法，包括如步骤：

将多壁碳纳米管进行羧基功能化处理，再与氯化锆和2-氨基对苯二甲酸原位合成，制得MWCNTs@UiO-66-NH₂复合材料；

将所制得的MWCNTs@UiO-66-NH₂复合材料分散于N，N-二甲基甲酰胺中，制得悬浮液，取悬浮液滴涂于玻碳电极的表面至所述玻碳电极的表面被悬浮液完全覆盖，将表面滴涂有悬浮液的玻碳电极置于干燥器中室温干燥得MWCNTs@UiO-66-NH₂复合材料电化学传感器。

在一些实施方式中，所述多壁碳纳米管先与浓硝酸充分搅拌反应，再用去离子水清洗pH值为中性或弱酸性，将所得产品烘干，得羧基功能化的多壁碳纳米管。

在一些实施方式中，所述MWCNTs@UiO-66-NH₂复合材料通过无水乙醇洗涤。

在一些实施方式中，所述玻碳电极的表面被磨成镜面。

在一些实施方式中，表面被磨成镜面的所述玻碳电极通过无水乙醇和水超声进行清洗。

一种分析方法，包括如下步骤：

以MWCNTs@UiO-66-NH₂复合材料电化学传感器为工作电极，以Ag/AgCl电极为参比电极，铂片电极为辅助电极，电化学测试在CHI852C电化学工作站上进行，其附属的计算机软件用作实验数据的采集和处理；

在含有pH 5.0的醋酸缓冲溶液的电解池中，用微量进样器取一定量的Pb²⁺标准溶液加入到电解池中，在-0.7V到-0.5V电位范围内进行差分脉冲扫描，记录差分脉冲伏安图，测量峰电流值。

按上述方法加入不同浓度的Pb²⁺标准溶液，分别记录不同浓度的Pb²⁺标准溶液所对应的差分脉冲伏安图，且分别测量不同浓度的Pb²⁺标准溶液所对应的峰电流值，其线性范围为0.001-0.8μmol L^-1，线性方程为：