TiO2HAPMWCNT纳米复合薄膜修饰电极伏安法测定工业废水中邻苯二胺.pdf

第39卷 分析化学(FENXIHUAXUE)研究报告 第12期 Chinese of 2011年12月 Journal 1864～1870 AnalyticalChemistry DOl：10．3724／SP．J．1096．2011．01864 Ti02／HAP／MWCNT纳米复合薄膜修饰电极伏安法测定 工业废水中邻苯二胺 李俊华+1,2邝代治l2冯泳兰1’2 刘梦琴L2 (衡阳师范学院化学与材料科学系1，功能金属有机材料湖南省普通高等学校重点实验室2，衡阳421008) 摘要利用壳聚糖溶液分散纳米二氧化钛(TiO：)，纳米羟基磷灰石(HAP)和多壁碳纳米管(MWCNT)制备 了新型纳米复合薄膜修饰电极。基于此电极建立了一种无汞、高灵敏度测定痕量邻苯二胺(o-PDA)的方法。 采用扫描电镜(SCE)、循环伏安(cv)和交流阻抗(EIS)等方法对修饰电极进行了表征；并研究了。一PDA在修饰 电极上的电化学行为和动力学性质。结果表明，o—PDA在TiO：／HAP／MWCNT修饰电极上}H现了灵敏的氧化 峰(E。一0．538V)，说明纳米复合薄膜对。一PDA的氧化有较好的协同催化作用；氧化过程是一个2电子和2质 子参与的不可逆过程，电极过程受到扩散步骤控制，其标准速率常数为1701S；利用此氧化峰可以进行痕量 D—PDA的检测，其峰电流与。一PDA浓度在5．0X10_5～1．0X101 mol／L范围内呈良好的线性关系，相关系数为 101 0．9976，检出限可达I．OXmol／L；复合薄膜修饰电极稳定性较好，可用于工业废水中D—PDA的现场快速检 测，加标回收率在98．6％～104．60A之间。 关键词纳米二氧化钛；纳米羟基磷灰石；碳纳米管；化学修饰电极；邻苯二胺 l 引 言 邻苯二胺(o—PDA)是一种重要的精细化工中间体，用作农药中间体时是多菌灵和甲基硫菌灵的原 料，也用于阳离子染料和还原染料的生产；它还能用于橡胶防老剂、毛皮染料、显影剂及表面活性剂等化 工产品的生产”】。o—PDA毒性较强，具有致癌性和致畸性(大鼠经口半致死剂量LD，。为1070 mg／kg)，对 生态环境及人体健康危害极大，被最早列入我国14类环境污染物黑名单。目前，监测。一PDA的方法主 要有双电流滴定法“1、分光光度法嘲、毛细管电泳安培法【31和胶束电动毛细管色谱法嗍等。这些测定方法 虽然十分重要，但所使用的仪器价值较高、试剂消耗量大，不能满足现场快速检测的需求。电化学测定 方法具有灵敏度高、操作简单并且花费较少等优点，可以应用于污染物的快速检测。 碳纳米管(CNTs)由于其具有明显的量子效应、大的比表面积、高的稳定性以及强的吸附特性而成 为研究热点p刀。将CNTs应用于电化学传感器制备中不仅能降低底物的过电位、促进电子传递、增大 电流响应，对其进行酸化处理后还能对某些物质产生特有的吸附或催化效应捧1。纳米TiO：具有颗粒 小、比表面积大、磁性强、光催化性能和吸收性能好等优点，还兼具表面活性大、热导性和分散性好、所制 悬浮液稳定以及对人体无害等诸多优越性能一】，而被广泛地应用于光催化降解有机物、太阳能电池组装 和高活性修饰电极制备等领域。羟基磷灰石(HAP)无毒且具有多孔结构和较强吸附能力，可应用于电 化学传感器的制备”们。本研究以纳米TiO：、纳米HAP和多壁碳纳米管(MWCNT)为主要载体，将其分 car— 散到壳聚糖