[发明专利]水体系中磷酸二氢根离子的电化学检测方法

摘要

本发明提供了一种水体系中磷酸二氢根离子的电化学检测方法，它是将金电极表面自组装卟啉单分子膜后，与参比电极、对电极插入含有铁氰化钾/亚铁氰化钾探针分子的六氟磷酸钾电解质溶液的电化学检测池中，进行电化学工作站扫描，得到卟啉自组装膜的电荷转移阻抗值(R_ct)；再将卟啉修饰的金电极与参比电极，对电极共同插入盛有待测物磷酸二氢根离子的上述电解质溶液的电化学检测池中，进行电化学工作站扫描，得到卟啉自组装膜的电荷转移阻抗值(R_ct)，它与磷酸二氢根离子浓度(C)具有对应关系。本发明方法在巯基卟啉修饰的金电极表面检测磷酸二氢根离子，方便快捷，实现了在水体系中有选择性的检测磷酸二氢根离子。

主权项

1、一种水体系中磷酸二氢根离子的电化学检测方法，其步骤是：a.先将金电极(4)分别用0.30μm和0.05μm氧化铝悬浊液的麂皮抛光成“镜面”，最后经乙醇、二次水超声清洗、备用；b.再将金电极(4)，参比电极(5)，对电极(6)底端插入电解池(2)中，加入5mL 0.5M的硫酸溶液，将硫酸溶液通入高纯氮气除氧15min，最后将金电极(4)，参比电极(5)，对电极(6)连接在电极接线柱(7)置于电化学工作站(8)上，电化学工作站(8)与计算机(9)相连；c.在电化学工作站(8)的技术选项中选择循环伏安技术，设置电位窗为0.2V-1.9V，打开磁力搅拌器(1)，电解池(2)底部搅拌磁子(3)不断搅拌，运行电化学工作站(8)，将金电极(4)表面氧化，直至出现的裸金电极在硫酸溶液中的特征循环伏安曲线再不发生变化为止；d.氧化结束后，将金电极(4)取出用二次蒸馏水冲洗干净、高纯氮气吹干后，插入盛有5mL含有1mM铁氰化钾/亚铁氰化钾探针分子的0.1M六氟磷酸钾电解质溶液的电化学检测池(2)中，在电化学工作站的技术选项中选择交流阻抗技术，频率范围设置为1kHz-0.1Hz，偏压设置为0.225V，打开磁力搅拌器(1)，不断搅拌，运行电化学工作站进行扫描；e.电化学工作站(8)运行完毕后，将金电极(4)取出用二次蒸馏水冲洗、高纯氮气吹干，浸入盛有1mM巯基卟啉的氯仿溶液中，在4℃下自组装36h，通过硫-金化学键作用，使金电极(4)表面形成一层致密的巯基卟啉单分子膜；f.将巯基卟啉修饰的金电极(4)从巯基卟啉溶液中取出，用氯仿、乙醇、二次蒸馏水冲洗、高纯氮气吹干，与参比电极(5)，对电极(6)共同插入盛有5mL含有1mM铁氰化钾/亚铁氰化钾探针分子的0.1M六氟磷酸钾电解质溶液的电化学检测池(2)中，在电化学工作站的技术选项中选择交流阻抗技术，频率范围设置为1kHz-0.1Hz，偏压设置为0.225V，打开磁力搅拌器(2)，不断搅拌，运行电化学工作站进行扫描，通过计算机监测其电化学响应；g.将巯基卟啉修饰的金电极从上述电解质溶液中取出，与参比电极(5)，对电极(6)共同插入盛有5mL的5mM磷酸二氢钠和1mM铁氰化钾/亚铁氰化钾探针分子的0.1M六氟磷酸钾电解质溶液的电化学检测池(2)中，在电化学工作站的技术选项中选择交流阻抗技术，频率范围设置为1kHz-0.1Hz，偏压设置为0.225V，打开磁力搅拌器，不断搅拌，运行电化学工作站进行扫描，通过计算机监测其电化学响应；h.选择ZSimpWin(Version 3.00，EChem Software，eDAQ Pty Ltd)电化学交流阻抗拟合软件，采用软件中的R(Q(RW))电路模型对实验数据进行拟合；i.采用origin软件作图，绘制巯基卟啉修饰的金电极在上述g步骤中的含有5mL的5mM磷酸二氢钠和1mM铁氰化钾/亚铁氰化钾探针分子的0.1M六氟磷酸钾电解质溶液中的交流阻抗拟合曲线；j.分别用不同浓度0.02，0.2，0.5，1.0，3.0，7.0，10.0，20.0，30.0，40.0mM的磷酸二氢钠的电解液，重复上述f、g、h、i步骤，并将电荷转移阻抗值(Rct)与磷酸二氢根离子的浓度(C)作图。