[发明专利]亚硝酸盐检测电极和化学耗氧量检测电极的制备方法及快速检测装置

说明书

本发明属于检测设备领域并公开了一种亚硝酸盐检测电极和化学耗氧量检测电极的制备方法及快速检测装置，样品池内设有亚硝酸盐检测电极、化学耗氧量检测电极、参比电极、对电极、光源和搅拌桨，亚硝酸盐检测电极和化学耗氧量检测电极与电化学工作站连接，参比电极、对电极与电化学工作站连接；光源与直流电源串联，搅拌桨由微型电机驱动运转，微型电机由与直流电源串联；电化学工作站与便携式电脑中的USB驱动模块连接，便携式电脑还包括亚硝酸盐分析模块、化学耗氧量分析模块和警示系统。本发明装置检测结果快、检测精度高、能对一份样品检测出亚硝酸盐检测含量和化学耗氧量，可广泛应用于食品领域、环境领域的快速现场检测。

技术领域

本发明涉及检测设备技术领域，具体涉及亚硝酸盐检测电极和化学耗氧量检测电极的制备方法及快速检测装置。

背景技术

亚硝酸盐广泛存在于自然环境和食品中，而食品中的亚硝酸主要存在于染色剂和添加剂、腌制肉制品、泡菜及变质的蔬菜中。长期大量食用亚硝酸盐不仅对人体健康产生不良的影响，甚至会引起各种疾病，比如婴儿畸变、青紫婴儿、生长缺陷等。这主要因为亚硝酸盐能使血液中正常携氧的低铁血红蛋白氧化成高铁血红蛋白，因而失去携氧能力而引起组织缺氧，因此亚硝酸盐是剧毒物质。此外，亚硝酸盐还是一种致癌物质，据研究，患食道癌的概率与患者摄入的亚硝酸盐量呈正相关性，在胃酸等环境下亚硝酸盐与食物中的仲胺、叔胺和酰胺等反应生成强致癌物亚硝胺。因此，2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考，在导致内源性亚硝化条件下摄入的亚硝酸盐在2A类致癌物清单中。目前，对于亚硝酸盐的检测方法有化学分析法和风光光度法，但这些方法要么精度不够，要么分析成本较高。因此，如何实现快速痕量对亚硝酸盐检测，避免潜在的危害，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

化学耗氧量COD(Chemical Oxygen Demand)是以化学方法测量水样中需要被氧化的还原性物质的量。废水、废水处理厂出水和受污染的水中，能被强氧化剂氧化的物质(一般为有机物)的氧当量。在河流污染和工业废水性质的研究以及废水处理厂的运行管理中，它是一个重要且能较快测定的有机物污染参数，常以符号COD表示。它反映了水中受还原性物质污染的程度。该指标也作为有机物相对含量的综合指标之一。化学需氧量高意味着水中含有大量还原性物质，表示水中的有机物污染越严重，这些有机物污染的来源可能是农药、化工厂、有机肥料等。如果不进行处理，许多有机污染物可在江底被底泥吸附而沉积下来，在今后若干年内对水生生物造成持久的毒害作用。在水生生物大量死亡后，河中的生态系统即被摧毁。人若以水中的生物为食，则会大量吸收这些生物体内的毒素，积累在体内，这些毒物常有致癌、致畸形、致突变的作用，对人极其危险。目前对化学耗氧量的检测方法中主要包括重铬酸钾法、高锰酸钾法、分光光度法、快速消解法等。但是这些方法中要么操作不方便、难以大量检测，要么成本高。现有的方法都比较难以实现现场快速检测。

在化学分析领域中由于电化学方法具有低成本、高灵敏度、方法简单、相应速度高的特点，已经受到越来越多的人关注，而在电化学设备中，其探测的极限、灵敏度和线性范围主要由工作电极来确定。目前，已有许多文献报道通过纳米材料设计工作电极，实现对亚硝酸盐或COD的检测，但是缺乏一种有效的设备，实现亚硝酸和COD同时实时现场检测。因此，如何制备一种高效稳定的亚硝酸盐检测电极和化学耗氧量检测电极以及快速检测装置，将能够快速有效的实现亚硝酸亚和COD两种物质现场快速检测是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明针对现有技术中硝酸盐和化学耗氧量的检测方法中要么精度不够，要么检测成本较高且很难实现快速、现场检测的难题，而提供一种亚硝酸盐检测电极和化学耗氧量检测电极的制备方法及快速检测装置。

本发明为解决上述技术问题，采用以下技术方案来实现：

设计一种亚硝酸盐检测电极的制备方法，包括如下步骤：首先在FTO玻璃上通过水热法沉积Fe₂O₃纳米线，然后通过溶液法进一步进行金纳米颗粒修饰，便得到所述的亚硝酸盐检测电极。