[发明专利]基于石墨烯/金@银纳米颗粒修饰电极检测碘离子的方法

说明书

本发明涉及一种基于石墨烯/金@银纳米颗粒修饰电极检测碘离子的方法，属于分析检测技术领域。本发明首先制备石墨烯/金@银纳米颗粒修饰电极，然后利用碘离子（I^‑）可以在铜离子的存在下将电极表面的银单质氧化为碘化银，利用修饰电极表面银的溶出伏安信号的降低来实现对目标碘离子的检测。该方法将氧化还原反应与电化学溶出伏安检测法相结合，具有非常高的检测灵敏度，具有操作简单，特异性强，灵敏度高且不需要复杂仪器的优点，可以应用于实际样品中碘离子的高灵敏检测。

技术领域

本发明属于分析检测技术领域，具体涉及一种基于石墨烯/金@银纳米颗粒修饰电极检测碘离子的方法。

背景技术

碘是甲状腺激素不可或缺的组成部分，在调节细胞代谢、肌肉组织生长和神经发育中起着至关重要的作用，人体缺碘或过量摄入碘均会引起重大的健康问题。如孕期碘缺乏会导致胎儿甲状腺肿、克汀病、智力障碍和新生儿甲状腺功能减退，而碘过量则会导致甲状腺功能亢进症。因此，开发出简单、快速、灵敏的碘离子检测方法具有重要意义。到目前为止，已有各种方法被成功的应用于碘离子的检测，如电感耦合等离子体质谱、色谱法、毛细管电泳、表面增强拉曼散射法、原子吸收光谱法等。而这些方法在实际使用时具有一定的缺陷，如检测成本高、操作繁琐、耗时长，需要精密的仪器、训练有素的操作人员和复杂的样品前处理过程。而电化学方法具有检测成本低、仪器设备简单、省时和操作简单等优点，如氟离子选择性电极就被广泛应用于氟离子的快速检测。但是与其他卤素离子相比，碘离子的体积更大，碱度更低，因此开发对碘离子高灵敏检测的电化学检测方法仍然具有很大的挑战性。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供一种基于石墨烯/金@银纳米颗粒修饰电极检测碘离子的方法，该方法采用石墨烯/金@银纳米颗粒修饰电极作为工作电极，结合氧化还原反应及电化学溶出伏安检测手段，利用碘离子可以在铜离子的存在下将电极表面的银单质氧化为碘化银，通过工作电极表面银的溶出伏安信号的降低来实现对碘离子的快速、高灵敏检测。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种用于碘离子检测的石墨烯/金@银纳米颗粒修饰电极的制备方法，包括如下步骤：

步骤(1)，取1mg/mL氧化石墨烯悬水液滴作为修饰溶液，涂于处理干净的电极表面，将电极自然晾干；

所述的电极为玻碳电极，所述的修饰溶液的用量为0.71μL/mm²，相当于直径为3mm的电极取5μL修饰溶液；

步骤(2)，经步骤(1)处理后的电极置于0.1mol/L KH₂PO₄溶液中，在-0.8V恒电位还原600s，将电极表面的氧化石墨烯还原，得到石墨烯修饰电极；

步骤(3)，将石墨烯修饰电极置于5mmol/L HAuCl₄溶液中，施加-0.2V的电位还原60s，得到石墨烯/纳米金修饰电极；

步骤(4)，依次取5μL 0.05mol/L AgNO₃溶液、485μL 0.1mol/L的pH 9.8二乙醇胺-HNO₃缓冲溶液和10μL 1mmol/L抗坏血酸混合均匀，并迅速将石墨烯/纳米金修饰电极浸泡在混合溶液中，在37℃条件下避光反应5min，即得到用于碘离子检测的石墨烯/金@银纳米颗粒修饰电极。

进一步，优选的是，将玻碳电极分别用0.5μm和0.05μm的氧化铝粉末在湿润的麂皮上打磨，抛光至镜面，之后依次用超纯水、无水乙醇、超纯水超声清洗各lmin，接着将玻碳电极置于1mmol/L铁氰化钾溶液中，于-0.2V～0.6V的电势范围内进行循环伏安扫描，当铁氰化钾的氧化还原峰的电势差在80mV以下时表明玻碳电极清洗干净。

本发明还提出上述用于碘离子检测的石墨烯/金@银纳米颗粒修饰电极在检测碘离子中的应用。