[发明专利]痕量快速检测间苯三酚的电化学传感器及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及电分析化学和电化学传感器领域，具体一种基于Cu₂O中空亚微球@氧化石墨烯的痕量快速检测间苯三酚的电化学传感器及其制备方法与应用。

背景技术

间苯三酚广泛存在于一些高等植物中天然多酚类化合物，它是皮革工业、食品废水中存在的重要污染物之一。间苯三酚可用作生物试剂、染料，能引起呕吐、体温低、无力、昏迷、窒息，甚至死亡。长期接触可出现贫血、黄疸等；对皮肤有致敏性，可引起湿疹。

Cu₂O是一种半导体材料，以其独特的电学、光学和催化性能在光能转化、超导材料、催化反应、电化学传感器等领域获得了广泛的应用。氧化石墨烯（GO）具有优异的电学、光学和力学方面性能，能和很多有机和无机材料通过非共价键、共价键或者离子键方式相互作用形成具有非凡性质功能化的复合物，越来越引起人们极大地研究兴趣。

目前，文献报道的间苯三酚的分析方法较少，通常有荧光法、薄层色谱法、高效液相色谱、气相色谱-质谱、化学发光等。由于间苯三酚本身没有荧光，故需要对其进行荧光衍生，所以处理十分复杂。高效液相色谱和气相色谱-质谱分析由于仪器设备昂贵，较难推广应用。化学发光法因水体中干扰物质较多，样品处理比较繁琐。基于种种原因，上述方法往往难以进行痕量检测。

电化学方法具有响应速度快、操作简便、成本低、省时、选择性好、灵敏度高、与现代分析仪器兼容性好等特点而备受关注。

有关水体中间苯三酚的电化学测定方法尚未见报道，故提供一种对间苯三酚的检测有优异灵敏度和选择性的电化学传感器是一个非常有意义的工作。基于此，本发明建立了一种水体中电化学方法痕量快速检测间苯三酚的新型电化学传感器。

发明内容

为克服上述现有技术中间苯三酚的检测往往借助昂贵仪器完成，且检测步骤复杂的缺陷，本发明提供了一种基于Cu₂O中空亚微球@氧化石墨烯（Cu₂O中空亚微球@GO）的痕量快速检测间苯三酚的电化学传感器的制备方法与应用，该方法能有效减少复杂基体成分干扰，获得满意的效果。该方法检出限为2.52 × 10^-8 mol/L，且样品预处理过程简便，能大大缩短样品分析时间，可满足实际工作需要，有较强的现实意义。

本发明的目的是这样实现的：

痕量快速检测间苯三酚的电化学传感器，包括工作电极、参比电极、辅助电极；其特征在于：所述的工作电极为玻碳基底2表面滴涂有电活性很高的Cu₂O中空亚微球@GO修饰膜1的玻碳电极；玻碳基底2外设置有绝缘层3，同时设置有电极引线4；

所述的痕量快速检测间苯三酚的电化学传感器的制备方法，包括以下步骤：

步骤① Cu₂O中空亚微球@GO的合成：

分析纯（AR）的一水合醋酸铜（Cu(CH₃COO)₂·H₂O）、氨水（NH₃·H₂O，25−28%）和盐酸羟胺（NH₂OH·HCl，98.5%）均购自国药集团化学试剂有限公司，未经纯化直接使用；具体合成步骤如下：在100 mL反应罐中将0.199 g Cu(CH₃COO)₂·H₂O（1 mmol）和0.069 g NH₂OH·HCl（1 mmol）溶解于60 mL二次水中，并在室温下搅拌10 min；然后在搅拌下再加入0.35 mL NH₃·H₂O，形成蓝色溶液后立即将反应罐密封，室温下超声5 min，可观察到砖红色悬浮液的形成；将该悬浮液离心，得到的产物用二次水和无水乙醇分别洗几次，最后50－70 °C真空干燥 6 h，即得到目标物；

步骤② Cu₂O中空亚微球@GO的分散预处理：

称取步骤①中制得的Cu₂O中空亚微球@GO粉末，加入二次水，超声1.5 h得到2 mg/mL的分散液，用于修饰电极；

步骤③ 玻碳电极的预处理：

先用氧化铝抛光粉对玻碳电极进行打磨，经水冲洗后，再依次用体积比为1:1的硝酸溶液、乙醇溶液和二次水超声清洗；

步骤④ 电化学传感器的制备：