[发明专利]一种羟基自由基电化学传感器的制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种羟基自由基电化学传感器的制备方法，该方法以g‑C₃N₄/MWCNTs‑COOH作为修饰电极材料，在g‑C₃N₄/MWCNTs‑COOH修饰过的电极表面采用本体聚合方法制备了分子印迹聚合物，能够对特定的羟基化产物进行选择性识别响应，g‑C₃N₄可以提供较多的表面活性位点、具有良好的热稳定性；MWCNTs‑COOH具有高导电性和良好的化学稳定性，两者之间的强协同作用可以提高传感器的检测灵敏度；采用差分脉冲法对目标产物进行分析测试，采用本体聚合的方法制备的电化学传感器对印迹分子响应快速、灵敏度高、稳定性好；具有较宽的线性检测范围和较低的检测限，适用于微量羟基自由的检测分析，且检测无需取样等过程，简化了检测流程。

技术领域

本发明属于高分子材料和化学传感器技术领域，具体涉及一种羟基自由基电化学传感器的制备方法及应用。

背景技术

羟基自由基是最活泼的一种活性分子，也是攻击性最强的化学物质之一，它几乎能无选择性的和所有的生物大分子、有机物或无机物发生各种不同类型的化学反应，并有非常高的反应速率常数和负电荷的亲电性。羟基自由基具有极强的氧化性能，是一种强氧化剂（E₀=2.80V），其参与的化学反应属于游离基反应，化学反应速率极快，羟基自由基一旦形成，会诱发一系列的自由基链反应，氧化分解所有的有机物质、生物体。正由于其活性高、寿命短和相互之间容易转化的特点，使其分析检测成为研究的一个难点。传统的分析方法，如电子自旋共振法、色谱法和荧光法等，存在仪器昂贵、样品前处理过程复杂和操作过程中可能引进其他污染的问题，在一定程度上限制了其在某些领域的应用。

分子印迹技术（Molecular Imprinting Technique,MIT）是指为获得在空间结构和结合位点上与某一模板分子完全匹配的聚合物的实验制备技术，是对某些特定目标分子（或称为印迹分子或模板分子）有特异选择性识 别聚合物的过程。分子印迹聚合物（Molecular Imprinting Polymers，MIPs）具有记忆功能，该分子印迹聚合物可以选择性地吸附待测目标分子，因此，常作为建立多种选择性分离、富集和检测方法的基础。与普通的化学传感器相比，分子印迹传感器具有高度选择性，专一性强，稳定性好，在测定中可以避免结构类似物的干扰，可用于混合物中某一组分的测定。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种羟基自由基电化学传感器的制备方法；该方法以g-C₃N₄/MWCNTs-COOH作为修饰电极材料，g-C₃N₄的特殊结构提供了更多的表面活性位点，增加了底物的吸附和良好的热稳定性；MWCNTs-COOH是应用最广泛的碳纳米材料之一，具有高导电性、良好的机械和化学稳定性、高比表面积和高催化活性等优点，两者结合在一起具有好的电子传递性能和较强的吸附能力，可提高检测灵敏度；g-C₃N₄/MWCNTs-COOH修饰的电极为印迹基质，以羟基化产物为模板分子，采用本体聚合方法制备了分子印迹聚合物，能够对特定的羟基化产物进行选择性识别响应的电化学传感器。 本发明目的通过下述方案实现：

（1）电极活化处理

电极依次用水和乙醇交替冲洗2~4次，然后将电极置于含有0.01~0.02mol/L KCl的K₃[Fe(CN)₆]-K₄[Fe(CN)₆]溶液中进行循环伏安扫描，扫描电位为-1.0~+1.0V，0.05~0.1V/s扫描速率循环扫描10~20圈，使电极活化，活化后的电极再次用水和乙醇交替冲洗，晾干备用；