一种碳纳米管修饰电极及其制备方法技术

本发明专利技术是有关于一种碳纳米管修饰电极及其制备方法，用碳纳米管(MWNTs)和硒化锌量子点(ZnSe QDs)对玻碳电极(GCE)进行修饰，碳纳米管、硒化锌量子点和玻碳电极在修饰前均应做前处理。将处理后的碳纳米管、硒化锌量子点和Nafion溶液混合，超声得到黑色均匀的混合溶液；将该混合溶液滴涂在事先处理好的玻碳电极上，然后在红外灯下烤干即得到ZnSe QDs/MWNTs-Nafion/GCE修饰电极。该电极对待测物有很好的催化性和相对高的选择性，提高了响应电流信号，简单、快速、无毒、环保、建立了同时测定邻苯二酚、间苯二酚和对苯二酚的新方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化学电极制备领域，尤其是一种能够同时测定邻苯二酚、间苯二酚和对苯二酚的碳纳米管修饰电极及其制备方法。
技术介绍
作为二羟基苯的三种同分异构体，邻苯二酚(1,2-苯二酚，简称CC)，间苯二酚(1,3-苯二酚，简称RC)和对苯二酚(1,4-苯二酚，简称HQ)在日常生活中应用广泛，主要用于化妆品、皮革、杀虫剂、香料、药品、防腐剂、燃料和摄影等方面。但同时它们又是毒性大难降解的有机物，对生态环境和人类的健康均具有很大危害。欧洲联盟和美国环境保护署把二羟基苯列为一类环境污染物，我国(GB 8978–1996)明确规定了酚类化合物的排放量低于0.5mg/L(二羟基苯的排放量为4.54×10-3mol/L)。因此，有必要建立一种简单快速的方法用于二羟基苯的测定。三者的结构如图1所示。目前已经建立了许多测定邻苯二酚、间苯二酚、对苯二酚的方法，例如高效液相色谱法、气相色谱-质谱联用法、分光光度法、荧光法、化学发光法以及电化学方法。在这些方法中，电化学方法测定邻苯二酚、间苯二酚、对苯二酚具有响应速度快、所需剂量少、操作简单、对环境友好等优点，在测定二羟基苯方面具有很多优势。然而，这三种同分异构体的结构非常相似，在电化学响应时，峰形常叠加，这就对同时测定这三种同分异构体带来了困难。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种碳纳米管修饰电极及其制备方法，所要解决的技术问题是能够同时对二羟基苯的三种同分异构体(邻苯二酚、间苯二酚、对苯二酚)进行测定，使操作简单、快速方便，从而更加适于实用，且具有产业上的利用价值。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种碳纳米管修饰电极，其中：该碳纳米管修饰电极是用碳纳米管(MWNTs)和硒化锌量子点(ZnSe QDs)对玻碳电极进行修饰，制备成ZnSe QDs/MWNTs-Nafion/GCE修饰电极。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的一种碳纳米管修饰电极，其中，所述玻碳电极在修饰前先进行前处理，具体方法为：将玻碳电极在附有0.05μm的氧化铝浆糊的抛光布上抛光至镜面，然后依次在1:1HNO3-H2O(v/v)，无水乙醇，二次蒸馏水中超声洗涤，最后在氮气下吹干备用。前述的一种碳纳米管修饰电极，其中，碳纳米管(MWNTs)在使用前先进行纯化酸化，具体方法为：将未经处理过的碳纳米管(MWNTs)分散在足量的浓硝酸中超声4h(50-60℃)，然后抽滤，洗涤直到滤液为中性，最后烘干，密闭保存待用。MWNTs纯化酸化的目的是除去MWNTs中的杂质，同时在MWNTs上加上一些活化基团，提高其电化学活性。前述的一种碳纳米管修饰电极，其中，硒化锌量子点(ZnSe QDs)的合成方法为：首先将14.8mg NaBH4，7.9mg硒粉和3mL二次蒸馏水在冰浴条件下反应40min得到NaHSe前驱体；然后，将NaHSe前驱体加入到100mL pH＝10.5含谷胱甘肽(GSH)的Zn(Ac)2溶液中(Se2–/Zn2+/GSH的摩尔比为1：4：5)，在氮气条件下95℃反应11h，得到ZnSe QDs。本专利技术的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本专利技术提出的一种碳纳米管修饰电极及其制备方法，其中，制备方法为：将2mg纯化的MWNTs，2mL 0.1％Nafion和2mL的ZnSe QDs溶液混合，然后超声30min得到黑色均匀的混合溶液，最后，取10-12μL的混合溶液滴涂在事先处理好的玻碳电极上，在红外灯下烤干即得到ZnSe QDs/MWNTs-Nafion/GCE修饰电极。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的一种碳纳米管修饰电极及其制备方法，其中，为了在ZnSe QDs/MWNTs-Nafion/GCE修饰电极上得到较好的电化学响应信号，MWNTs，Nafion和ZnSe QDs的比例进行了优化，得到的最优条件为1:1:1。本专利技术的原理在于：碳纳米管(MWNTs)表面带有较多活性基团，在电化学中，MWNTs常作为化学修饰电极的修饰材料。然而，在大多数溶剂中碳纳米管不溶，很难得到稳定有序的MWNTs膜层。Nafion膜既含有疏水性侧基又含有极性头基，同时Nafion膜在电极上具有很强的附着力，实验中常采用Nafion作为分散MWNTs的分散剂。量子点(QDs)作为一种低维的量子结构材料，具有量子点尺寸小、比表面积大、高的电子转移率、高的反应活性等优点，在电化学传感器中有着很好的应用前景。目前用的最多的是CdS、CdTe、CdSe这些含Cd的量子点。但是Cd具有生物毒性，会对环境造成污染。硒化锌量子点(ZnSe QDs)具有毒性低，稳定性好等优点，其在电化学中的应用备受人们的关注。本专利技术把MWNTs与ZnSe QDs复合在一起，制备ZnSe QDs/MWNTs-Nafion复合薄膜修饰电极，用于邻苯二酚、间苯二酚、对苯二酚的同时测定。该方法可以进行样品中待测物的测定，
实现了简单、快速、无毒、环保、同时测定邻苯二酚、间苯二酚和对苯二酚的目的。借由上述技术方案，本专利技术一种碳纳米管修饰电极及其制备方法，至少具有下列优点及有益效果：该修饰电极对待测物具有很好的催化性和相对高的选择性，不仅提高了响应电流信号，而且降低了氧化电位。该方法实现了二羟基苯同分异构体的同时测定，简单、快速、无毒、环保、建立了同时测定邻苯二酚、间苯二酚和对苯二酚的新方法。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并结合附图，详细说明如下。附图说明图1二羟基苯三种同分异构体的结构图2邻苯二酚、间苯二酚和对苯二酚在(a)GCE(b)ZnSe QDs/GCE(c)MWNTs-Nafion/GCE(d)ZnSe QDs/MWNTs-Nafion/GCE上的循环伏安图具体实施方式为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出的一种碳纳米管修饰电极及其制备方法其具体实施方式、步骤及其功效，详细说明如后。本专利技术一种碳纳米管修饰电极及其制备方法，其中，该碳纳米管修饰电极是用碳纳米管(MWNTs)和硒化锌量子点(ZnSe QDs)对玻碳电极进行修饰，制备成ZnSe QDs/MWNTs-Nafion/GCE修饰电极。更详细地，前述的一种碳纳米管修饰电极及其制备方法，其中，所述玻碳电极在修饰前先进行前处理，具体方法为：将玻碳电极在附有0.05μm的氧化铝浆糊的抛光布上抛光至镜面，然后依次在1:1HNO3-H2O(v/v)，无水乙醇，二次蒸馏水中超声洗涤，最后在氮气下吹干备用。更详细地，前述的一种碳纳米管修饰电极及其制备方法，其中，所述碳纳米管(MWNTs)在使用前先进行纯化酸化，具体方法为：将未经处理过的碳纳米管(MWNTs)分散在足量的浓硝酸中超声4h(50-60℃)，然后抽滤，洗涤直到滤液为中性，最后烘干，密闭保存待用。MWNTs纯化酸化的目的是除去MWNTs中的杂质，同时在MWNTs上加上一些活化基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳纳米管修饰电极，其特征在于该电极是用碳纳米管(MWNTs)和硒化锌量子点(ZnSe QDs)对玻碳电极(GCE)进行修饰，制备成ZnSe QDs/MWNTs‑Nafion/GCE修饰电极。

【技术特征摘要】
1.一种碳纳米管修饰电极，其特征在于该电极是用碳纳米管(MWNTs)和硒化锌量子点(ZnSe QDs)对玻碳电极(GCE)进行修饰，制备成ZnSe QDs/MWNTs-Nafion/GCE修饰电极。2.根据权利要求1所述的一种碳纳米管修饰电极，其特征在于所述玻碳电极在修饰前先进行前处理，具体方法为：将玻碳电极在附有氧化铝浆糊的抛光布上抛光至镜面，然后依次在HNO3(v)：H2O(v)＝1:1的溶液、无水乙醇、二次蒸馏水中超声洗涤，最后在氮气下吹干备用。3.根据权利要求1所述的一种碳纳米管修饰电极，其特征在于碳纳米管在使用前先进行纯化酸化，具体方法为：将碳纳米管分散在足量的浓硝酸中于50-60℃超声4h，然后抽滤，洗涤直到滤液为中性，烘干即可。4.根据权利要求1所述的一种碳纳米管修饰电极，其特征在于硒化锌量子点的合成方法为：首先将NaBH4，硒粉和二次蒸馏水在冰浴条...

【专利技术属性】
技术研发人员：周军州，
申请(专利权)人：洛阳名力科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41