[发明专利]一种金/钴氢氧化物膜修饰玻碳电极在酚类物质检测中的应用

说明书

 

技术领域：

本发明属于分析技术领域，主要涉及GNPs/CoOOH复合修饰电极在检测酚类物质上的应用，具体说是一种GNPs/CoOOH复合修饰电极在检测邻苯二酚和对苯二酚中的应用方法。

 

背景技术：

邻苯二酚(catechol，又称儿茶酚，CA)和对苯二酚(Hydroquinone，又称氢醌，HQ)是苯二酚的两种同分异构体，在农业、染料、医药、橡胶、感光材料等领域有着广泛的应用。这两种物质在自然条件下难以降解，并具有一定毒性，国际癌症研究组织（IARC）将CA、HQ分别列为2B、3级致癌物。因此，对二者进行快速、准确、痕量分析检测具有十分重要的意义。目前，对两者的分析检测方法主要有高相液相色谱法，以pH为基础的流动注射分析，同步荧光法。但是，这些方法中液相色谱法由于其仪器昂贵、耗时以及光学方法需要额外的试剂产生光信号其应用大大受到了限制。电化学方法由于其仪器低廉、操作简便、灵敏度高、能够快速现场检测而受到科研工作者的关注。由于CA和HQ的氧化还原电位相近，氧化还原峰易发生重叠，且在电极表面会相互竞争，使得其电化学响应与物质的浓度不能呈现线性关系，是目前电化学研究中面临的最大问题。因此选择合适的化学修饰电极解决两者的相互干扰问题是目前电化学方法的首要目标。

过度金属氧化物和氢氧化物膜如镍、钴、铁、铜等的研究已经吸引了大量科研工作者的兴趣。其中，钴氢氧化物膜由于其独特的性能已经广泛的应用到电池、传感器的制备、电分析检测等各个领域。钴氢氧化物膜在电分析检测方面的应用，主要是利用了在碱性条件下含有高价态钴离子的氧化物对大量的电活性分子具有较强的电化学催化活性，并且CoOOH的存在起着非常重要的作用。另外，金纳米粒子(GNPs)由于其良好的导电性、生物相容性及电催化活性而被广泛的应用到电化学及生物传感器的制备。因此，纳米金/羟基氧化钴(GNPs/CoOOH)是一种非常理想的修饰电极的材料，并期望该修饰电极能够用于一些电活性物质的分析检测。

发明内容：

本发明的目的正是针对上述现有技术状况而研制的一种金/钴氢氧化物膜修饰玻碳电极（GNPs/CoOOH复合修饰电极）在检测酚类物质上的应用，特别是在检测邻苯二酚和对苯二酚中的应用。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:

一种金/钴氢氧化物膜修饰玻碳电极在酚类物质检测中的应用，该应用可使得电催化作用提供、电信号增强、抗干扰能力性强、并获得较低的检出限。

在本发明中，所述酚类物质是指邻苯二酚和对苯二酚。

所述金/钴氢氧化物膜修饰玻碳电极是通过以下方法制备：以玻碳电极为基础电极，利用钴氢氧化物膜来修饰基础电极，将钴氢氧化物膜修饰电极置于HAuCl₄的KNO₃溶液中，以SCE为参比，铂丝为对电极，得到GNPs/CoOOH复合修饰电极。

GNPs/CoOOH复合修饰电极的具体制备方法包括以下工艺步骤：

a、玻碳电极用Al₂O₃粉末抛光成镜面，依次在无水乙醇和二次蒸馏水中超声清洗。将其置于H₂SO₄中扫描12圈(扫速50mV/S)；在氮气下吹干备用。将上述处理好的玻碳电极采用镀膜/循环伏安法制备钴氢氧化物膜修饰电极。

b、 将上述电极置于HAuCl₄的KNO₃溶液中，以SCE为参比，铂丝为对电极，得到GNPs/CoOOH复合修饰电极，悬在pH 10.0的PBS 溶液上方保存备用。

利用GNPs/CoOOH复合修饰电极可以用于检测邻苯二酚和对苯二酚。

本发明的GNPs/CoOOH复合修饰电极检测酚类物质的方法：电化学实验采用三电极系统，玻碳电极(GCE)、钴氢氧化物膜电极(CoOOH/GCE)、金/钴氢氧化物膜(GNPs/CoOOH)为工作电极，SCE为参比电极，CHI115铂丝为对电极；在室温条件下，选取0.1 M PBS为支持电解质，在一定电位窗口内，用CV和DPV方法进行测试，记录其伏安曲线。