[发明专利]一种用于灵敏检测重金属镉离子的电化学传感器及制备方法

摘要

本发明的目的是提供一种用于检测重金属镉离子的电化学传感器及制备方法。该传感器的结构是由电化学工作站、电解池和电极组成。电极包括铂丝对电极、银/氯化银参比电极和工作电极。其中工作电极是指采用氮硫共掺杂石墨多孔碳/Nafion/铋膜修饰的玻碳电极。该电化学传感器可实现痕量重金属镉离子的灵敏检测，检测线性范围为4‑80μg/L，检测限达到0.1μg/L。该电化学传感器由于组合了铋薄膜和Nafion薄膜以及氮硫共掺杂多孔碳材料的优良性质，具有高的灵敏度、良好的选择性、宽的线性范围、优良的再生性、稳定性等性能，该电化学传感器可应用于检测实际水样品中的重金属镉离子。

主权项

1.一种氮硫共掺杂石墨多孔碳/Nafion/铋膜修饰的玻碳电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a、将7.5毫升的氨水、14毫升的去离子水和300毫升的乙醇混合在一起，在室温下搅拌30分钟，随后，将含有15毫升的乙醇和15毫升的正硅酸乙酯溶液缓慢地加入到上述混合溶液中；所得混合溶液搅拌6小时，即可制备出均匀的二氧化硅微球；将7.5克的对苯二胺和15毫升的硫酸加入到上述胶体溶液中，进一步反应36小时；随后，依次通过离心、80℃干燥、900℃空气气氛中碳化，即可获得最终的粉末状物质；最后，通过采用氢氟酸浸泡上述粉末，以去除二氧化硅模板，即可获得氮硫共掺杂石墨多孔碳(8)；b、将2毫克氮硫共掺杂石墨多孔碳(8)溶解到2毫升的氮氮二甲基甲酰胺‑Nafion溶液中(其中在氮氮二甲基甲酰胺‑Nafion溶液中，Nafion的质量分数是0.1wt.％)，超声分散1小时，配置成氮硫共掺杂石墨多孔碳的浓度为0～3mg/mL,Nafion的质量分数为0～0.25wt.％0.1wt.％的电极修饰溶液；c、依次采用1.0、0.3、0.05μm规格的氧化铝浆料对玻碳电极进行抛光处理，而且采用去离子水和无水乙醇对玻碳电极进行超声清洗，最后用氮气吹干玻碳电极；用移液枪取步骤b中制备所得的电极修饰液5μL滴涂到抛光的玻碳电极表面，随后，在红外线灯下烘干玻碳电极3分钟，得到氮硫共掺杂多孔碳/Nafion聚合物复合材料修饰的玻碳电极。