[发明专利]一种碳纤维微电极在对苯二酚检测中的应用

说明书

本发明公开了电化学三电极分析检测技术领域的一种碳纤维微电极在对苯二酚检测中的应用，旨在解决现有技术中对苯二酚检测成本高、样品预处理复杂的技术问题，一种碳纤维微电极在对苯二酚检测中的应用，包括：构建电化学三电极体系，包括以所述碳纤维微电极为工作电极，以铂丝为辅助电极，以Ag/AgCl电极为参比电极；配制不同浓度的对苯二酚溶液；将所述三电极体系分别置于所述不同浓度的对苯二酚溶液中，绘制一定电压范围下，所述三电极体系在所述不同浓度的对苯二酚溶液中的示差脉冲伏安曲线；利用标准曲线法进行定量分析。本发明进行对苯二酚的电化学检测，具有灵敏度高、检测限低、检测成本低、检测范围广、操作简单的特点。

技术领域

本发明属于电化学三电极分析检测技术领域，具体涉及一种碳纤维微电极在对苯二酚检测中的应用。

背景技术

酚类污染是目前水环境污染中的主要问题之一。酚类污染物有高毒性、低降解的特点，当其进入到环境当中，会危害人体和动植物健康、破坏生态环境。对苯二酚作为化工原料，被广泛应用于医药、染料、杀虫剂、高分子材料、化妆品等工业领域。在制药厂、农药厂、染料厂等企业的排放废水中通常会含有大量的对苯二酚，操作不当或意外泄漏会导致水污染事故的发生。面对突发的对苯二酚污染事故，现场快速检测对事故处理中各个过程都至关重要。因此，开发一种能实现快速精准的检测水中对苯二酚的化学传感器极具现实意义。传统检测方法包括高效液相色谱法、紫外-可见分光光度法、荧光分光光度法等，但这些方法具有检测成本高、灵敏度低、检测限高、样品预处理复杂、不适合现场测量等缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种碳纤维微电极在对苯二酚检测中的应用，以解决现有技术中对苯二酚检测成本高、灵敏度低、检测限高的技术问题。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种碳纤维微电极在对苯二酚检测中的应用，包括：构建电化学三电极体系，包括以所述碳纤维微电极为工作电极，以铂丝为辅助电极，以Ag/AgCl电极为参比电极；配制不同浓度的对苯二酚溶液；将所述三电极体系分别置于所述不同浓度的对苯二酚溶液中，绘制一定电压范围下，所述三电极体系在所述不同浓度的对苯二酚溶液中的示差脉冲伏安曲线；利用标准曲线法进行定量分析。

以pH为7.0的PBS作为支持电解质，配制对苯二酚溶液。

所述电压范围是-0.1～0.3V。

所述碳纤维微电极包括复合碳纤维，所述复合碳纤维分为连接段和自由段，多个所述复合碳纤维的连接段固定在铜丝上；所述复合碳纤维包括碳纤维基体，所述碳纤维基体上负载硼掺杂石墨烯量子点和氧化锌纳米棒。

所述复合碳纤维的直径为7μm。

用导电银胶将所述复合碳纤维固定在铜丝上。

所述碳纤维微电极的制备方法包括：制备硼掺杂石墨烯量子点溶液；制备氧化锌纳米棒修饰碳纤维；将所述氧化锌纳米棒修饰碳纤维放在所述硼掺杂石墨烯量子点溶液中浸泡后取出并烘干，得到复合碳纤维；将多个所述复合碳纤维的一段固定在铜丝上，形成所述碳纤维微电极。

所述硼掺杂石墨烯量子点的直径为2～3nm。

将葡萄糖和硼酸作为反应物进行水热反应，得到硼掺杂石墨烯量子点溶液。

通过室温沉积法在碳纤维基体表面覆盖氧化锌种子层，将覆盖有氧化锌种子层的碳纤维基体放入(Zn(NO)₃)₂·6H₂O和六次甲基四胺的水溶液中水热处理得到氧化锌纳米棒修饰碳纤维。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：

(1)本发明通过在碳纤维基体的上负载硼掺杂石墨烯量子点和氧化锌纳米棒制成碳纤维微电极，进行对苯二酚的电化学检测，具有灵敏度高、检测限低、检测成本低、检测范围广、操作简单的特点；