[发明专利]一种自来水中氟离子含量的电化学检测方法

权利要求书

1.一种自来水中氟离子含量的电化学检测方法，其特征在于，包括：将自来水用含有带电荷的探针分子的电解质溶液稀释作为检测溶液，然后以苯硼酸功能化二氧化硅纳米均孔膜修饰的电极作为工作电极，采用电化学伏安法，对自来水溶液中的氟离子进行检测；

所述工作电极由下述方法制备得到：

(1)将二氧化硅纳米均孔膜修饰的电极浸入含氨基的硅烷溶液中搅拌反应1～24h，得到氨基功能化二氧化硅纳米均孔膜修饰的电极；

(2)将氨基功能化二氧化硅纳米均孔膜修饰的电极浸入醛基苯硼酸溶液中，0～60℃搅拌1～48h，再加入氰基硼氢化钠溶液继续搅拌1～48h，得到苯硼酸功能化二氧化硅纳米均孔膜修饰的电极；

步骤(2)中，所述醛基苯硼酸的结构如下式(I)所示：

式(I)中，R₁为醛基，R₂为硼酸基团，R₃包括氢、C₁～C₄烷基、C₁～C₄烷氧基、C₁～C₄卤代烷基或卤原子；

所述含氨基的硅烷溶液由含氨基的硅烷溶于有机溶剂I制得，所述含氨基的硅烷为3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷或11-氨基十一烷基三甲氧基硅烷。

2.根据权利要求1所述的自来水中氟离子含量的电化学检测方法，其特征在于，所述带电荷的探针分子为铁氰化钾、三氯化六氨合钌或六氰基钌酸四钾。

3.根据权利要求1所述的自来水中氟离子含量的电化学检测方法，其特征在于，所述电解质溶液为氯化钠水溶液、硫酸钠水溶液、氯化钾水溶液、邻苯二甲酸氢钾水溶液、磷酸缓冲溶液或醋酸-醋酸钠缓冲溶液。

4.根据权利要求1所述的自来水中氟离子含量的电化学检测方法，其特征在于，所述工作电极为苯硼酸功能化二氧化硅纳米均孔膜修饰的下列电极之一：氧化铟锡电极、氟掺杂氧化锡电极、金电极、玻碳电极、碳纤维电极或丝网印刷电极。

5.根据权利要求1所述的自来水中氟离子含量的电化学检测方法，其特征在于，步骤(1)中，所述二氧化硅纳米均孔膜修饰的电极是在电极表面生长二氧化硅纳米均孔膜制得；所述生长的方法选自溶液生长法、电化学辅助自组装法、蒸发诱导自组装法、π-π作用诱导法、外延生长法、两相分层生长法、强磁场法、电场法、有机溶剂诱导自组装法中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的自来水中氟离子含量的电化学检测方法，其特征在于，步骤(1)中，所述有机溶剂I为丙酮、乙醇、二氯甲烷或二氯乙烷。

7.根据权利要求1所述的自来水中氟离子含量的电化学检测方法，其特征在于，所述含氨基的硅烷占有机溶剂I的体积百分比为1％～10％。

8.根据权利要求1所述的自来水中氟离子含量的电化学检测方法，其特征在于，步骤(2)中，所述醛基苯硼酸溶液和氰基硼氢化钠溶液由醛基苯硼酸和氰基硼氢化钠分别溶于有机溶剂II制得，所述有机溶剂II为甲醇、乙醇或N,N-二甲基甲酰胺。

9.根据权利要求8所述的自来水中氟离子含量的电化学检测方法，其特征在于，所述醛基苯硼酸溶液的浓度为1～50mg/mL，所述氰基硼氢化钠溶液的浓度为5～20mg/mL。