[发明专利]一种Au修饰电极及其制备和在As(III)检测中的应用

权利要求书

1.一种Au修饰电极，其特征在于，所述修饰电极包括：基底电极碳电极CE、设置于所述基底电极外表面的巯基化合物聚合物p-MC、设置于所述巯基化合物聚合物外表面的金染液HAuCl₄-NH₂·OH处理的金纳米粒子AuNPs；

所述巯基化合物为2,5-二巯基1,3,4-噻二唑DMcT或三聚硫氰酸TMT；

所述修饰电极是通过碳电极CE上电氧化聚合2,5-二巯基1,3,4-噻二唑DMcT或三聚硫氰酸TMT，吸附金纳米粒子AuNPs，用金染液HAuCl₄-NH₂OH处理制得；

所述修饰电极在用阳极溶出伏安法ASV测As(III)时，具有较灵敏的As(III)→As(V)溶出信号；DPV曲线上有两个溶出峰，分别为As(0)→As(III)氧化峰、As(III)→As(V)氧化峰，且As(III)→As(V)峰电流高于As(0)→As(III)峰电流。

2.根据权利要求1所述Au修饰电极，其特征在于，所述Au修饰电极的粗糙度R_f为1~3。

3.权利要求1~2中任一项所述Au修饰电极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)制备巯基聚合物修饰碳电极p-MC/CE：将碳电极CE置于含有巯基化合物MC的强碱性水溶液中，采用循环伏安法CV电化学氧化聚合，超纯水充分洗涤，得p-MC/CE；

(2)制备巯基聚合物负载金纳米粒子AuNPs修饰碳电极AuNPs/p-MC/CE：采用柠檬酸三钠法，合成金纳米粒子，标记为AuNPs；在p-MC/CE上滴AuNPs溶液，密封自组装，用超纯水充分洗涤，得AuNPs/p-MC/CE；

(3)金染AuNPs/p-MC/CE：配制HAuCl₄ + NH₂OH·HCl金染液；在AuNPs/p-MC/CE上滴加金染液，密封静置，用超纯水清洗两次，制得Au_s/p-MC/CE；

(4)Au_s/p-MC/CE在H₂SO₄水溶液中进行CV扫描，对电极进行表征和活化。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述含有巯基化合物MC的强碱性水溶液中，巯基化合物为2,5-二巯基1,3,4-噻二唑DMcT或三聚硫氰酸TMT，浓度为2~20mM；强碱为NaOH、KOH、氢氧化四甲基铵中的一种或几种，浓度为0.1~0.5 M。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，CV扫描电位窗为-0.4~1.0V，扫速为20~100 mV· s^-1，扫描圈数为20~50圈。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，AuNPs的粒径为5~100 nm，Au元素质量分数为0.05~0.2%；p-MC/CE上滴AuNPs溶液的体积为5~100 μL；自组装时间为10min~12 h。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，金染液中HAuCl₄的浓度为0.3~3 mM，NH₂OH·HCl的浓度2~20 mM；滴加金染液的体积为5~100 μL；密封静置的金染时间为2~30 min。

8.一种权利要求1~2中任一项所述Au修饰电极在As(III) 检测中的应用，其特征在于，具体包括如下步骤：将Au_s/p-MC/CE置于含As(III)的H₂SO₄水溶液中，搅拌溶液，阴极还原沉积，沉积结束前10 s，停止搅拌使溶液传质和电极表面达到平衡状态，再进行差分脉冲DPV阳极溶出扫描，记录As(III)→As(V)的溶出峰电流；扫描完毕，电极用超纯水清洗后，可直接用于下一次检测；按上述步骤，加入不同浓度的As(III)的标准溶液，测试系列浓度c_As(III)在Au_s/p-DMcT/GCE上的DPV响应曲线，绘制标准曲线图；

所述阴极还原沉积的参数为：阴极还原电位为-0.3~0 V，阴极沉积时间为2~10 min；差分脉冲DPV扫描参数为：振幅50 mV，电位增量4 mV，脉冲周期0.2 s，脉冲宽度0.05 s。