聚酸性蓝62多壁碳纳米管修饰电极对双酚A分析应用.docVIP

聚酸性蓝62多壁碳纳米管修饰电极对双酚A分析应用 　　摘要：通过电化学聚合制备聚酸性蓝62/多壁碳纳米管修饰电极，研究对双酚A的电催化氧化作用。在优化的测试条件下，双酚A氧化峰电流与其浓度在8.0×10-8～1.0×10-4 mol/L与峰电流呈良好线性关系，检出限为2.0×10-8 mol/L，可以用于食品包装材料中双酚A的测定。 　　关键词：聚酸性蓝62/多壁碳纳米管修饰电极；双酚A；电催化 　　中图分类号：O657.1 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2013）15-3670-03 　　双酚A是合成聚碳酸酯和环氧树脂等产品的主要化工原料，而用这些材质制造的婴儿奶瓶、微波炉饭盒及其他许多食品饮料的包装材料在高温灭菌过程中都会有双酚A溶出[1]。双酚A是一种环境激素，微量甚至痕量双酚A进入机体后就能够与细胞内雌激素受体结合，通过多种机制产生拟雌激素或抗雌激素作用，从而干扰内分泌系统的正常功能，对动物生理状况、生殖系统以及胎儿发育造成不良影响[1-3]。定性和定量检测双酚A对于保障食品安全具有十分重要的意义。 　　目前，检测双酚A的方法主要有液相色谱-质谱法[4]、高效液相色谱法[5]、气相色谱-质谱法[6]和酶联免疫法等[7]。这些方法对样品的前处理过程要求非常高，还需要耗费大量时间和较高的费用，所以需要建立一种简便、快速测定双酚A的新方法。 　　近年来研究发现染料分子能与碳材料电极通过电子云重叠进行偶合，不仅能增加二者的吸附强度，还能增加电荷传递速率[8]。本研究将酸性蓝62（AB）染料非共价固定在多壁碳纳米管（MWNT）修饰玻碳电极（GCE）表面，通过电化学聚合制备出可用于双酚A测定的聚酸性蓝62/多壁碳纳米管修饰电极（PAB/MWNT）。结果表明，PAB/MWNT修饰电极对双酚A响应灵敏，测试快速简单、准确性好。 　　1 材料与方法 　　1.1 仪器与试剂 　　仪器：PAR2273型电化学工作站（美国普林斯顿公司）；78-1型磁力加热搅拌器（上海南汇电讯器材厂）；AY120型电子分析天平（上海安亭科学仪器厂）。三电极体系：直径3 mm的自制PAB/MWNT修饰电极为工作电极，饱和甘汞（SCE）为参比电极，铂丝电极为对电极。所有电位均为相对于饱和甘汞电极。 　　试剂：MWNT购自深圳纳米港有限公司，直径10～30 nm，长度1～2 μm，纯度大于95%。酸性蓝62购自东港工贸集团有限公司，双酚A购自国药集团化学试剂公司。磷酸盐缓冲溶液为0.067 mol/L KH2PO4-Na2HPO4（pH 6.8）溶液和0.05 mol/L KH2PO4-NaOH（pH 7.4）溶液。所用的化学试剂都为分析纯。试验用水为二次蒸馏水，所有试验均在30±1 ℃的温度下进行。 　　1.2 修饰电极的制备 　　用金相砂纸和0.30、0.05 μm的氧化铝悬浮液将GCE抛光成镜面，并依次在1.0 mol/L HNO3溶液、无水乙醇和二次水中超声2 min，用二次水淋洗干净。然后将GCE浸入0.5 mol/L H2SO4溶液，在 　　-1.0～1.0 V以100 mV/s进行电化学活化，直到获得稳定的循环伏安曲线，电极用二次水淋洗干净备用。 　　多壁碳纳米管预先用浓硝酸回流处理6 h使之功能化[9]。将10.0 mg功能化的多壁碳纳米管置于10.0 mL的N， N-二甲基甲酰胺（DMF）中超声20 min以上，得到分散均匀的1.0 g/L的MWNT/DMF黑色悬浮液。长时间放置黑色悬浮液，碳纳米管不会沉积，每次使用前均超声5 min以上。 　　用微量注射管滴加5 μL的MWNT/DMF黑色悬浮液于净化的GCE表面，置于红外灯下烤干即得碳纳米管基底电极。 　　将处理好的碳纳米管基底电极浸入含0.05 mol/L酸性蓝62、0.5 mol/L NaNO3、0.067 mol/L KH2PO4-Na2HPO4（pH 6.8）溶液中，在-1.4～2.0 V以50 mV/s扫速循环伏安法扫描20周后取出。二次水淋洗后置于pH 7.4的磷酸盐缓冲溶液中，在0～1.5 V循环扫描活化10 min后，二次水淋洗干净，室温下保存即可。 　　1.3 试验步骤 　　将10 mL含有一定量双酚A的pH 7.4磷酸盐缓冲溶液加入到样品池中，PAB/MWNT修饰电极在400 r/min搅拌下在该溶液中开路富集150 s后，静止30 s，于0.2～1.0 V 100 mV/s循环伏安扫描，研究双酚A的氧化还原行为。 　　每次扫描结束后，电极在pH 7.4的磷酸盐缓冲溶液中，在0～1.5 V循环扫描至不出现双酚A的溶出峰，即可更新电极表面，使电极有良好的重现性。 　　2 结果与分析 　　2.1 PAB/MWNT修饰电极