System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 磷酸三苯酯分子印迹电化学传感器、其制备方法和应用技术_技高网

磷酸三苯酯分子印迹电化学传感器、其制备方法和应用技术

技术编号:40089795 阅读:9 留言:0更新日期:2024-01-23 16:01
本发明专利技术提供一种磷酸三苯酯分子印迹电化学传感器、其制备方法和应用,涉及电化学传感技术领域,传感器包括丝网印刷电极片与反应池,所述丝网印刷电极片设置于基底上,所述丝网印刷电极片上集成有工作电极、辅助电极和参比电极,所述工作电极端部圆片的表面覆盖有分子印迹纳米颗粒薄膜,所述工作电极端部圆片上方设置有密封的反应池,所述反应池的相对的两个侧壁上分别设置有反应池入口通道和反应池出口通道。本发明专利技术克服了现有检测技术的不足,具有检测速度快、易于操作的优势。使用分子印迹纳米颗粒合成纳米颗粒薄膜,将薄膜固定在电极表面作为识别原件,制备磷酸三苯酯分子印迹电化学传感器,提高了电化学传感器的检测精度及特异性识别的能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电化学传感,具体而言,尤其涉及磷酸三苯酯分子印迹电化学传感器、其制备方法和应用


技术介绍

1、磷酸三苯酯是一种有机磷阻燃剂,具有耐腐蚀、抑烟效果好、高阻燃等优点,被大规模用于建筑业、纺织业以及电子产业等现代工业。在使用过程中,磷酸三苯酯多以物理方式与其他材料混合,会通过挥发、磨损等方式进入到环境中。由于磷酸三苯酯具有较高的亲酯性,易在环境与生物体内富集,导致生态环境的破坏,并通过食物链传递给人类,对人类健康造成神经毒性、致癌、生殖损害等影响。目前,磷酸三苯酯已被列为新型污染物,近年来在环境样品中被频繁检出。因此,建立快速、精准、高效的磷酸三苯酯检测方法,对于保护环境与维护人类健康尤为重要。

2、目前,已有一些传统的分析检测方法被用来检测磷酸三苯酯,主要包括电喷雾质谱法、高效液相色谱法、气相色谱法、化学发光法等。上述方法对磷酸三苯酯检测具有一定的局限性,包括复杂的预浓缩处理、低灵敏、高成本、耗时的操作等,从而限制了其实际应用。与此对应,电化学分析法具有方法简单、灵敏度高、成本低等优点,受到了广泛的关注。但是传统电化学传感器需要待测物质具有电化学活性,导致其适用范围受限。此外,实际环境样品中共存一些其他天然活性成分,将会干扰检测,导致电化学传感器的选择性降低。因此,建立一种高选择性的磷酸三苯酯电化学方法具有重要现实意义。


技术实现思路

1、根据上述提出现有磷酸三苯酯检测方法选择性低的技术问题,而提供一种磷酸三苯酯分子印迹电化学传感器、其制备方法和应用。本专利技术将分子印迹技术与电化学传感技术相结合,使用分子印迹纳米颗粒为传感器识别元件,提高了电化学传感器对磷酸三苯酯特异性识别的能力与检测的灵敏度。

2、本专利技术采用的技术手段如下:

3、一种磷酸三苯酯分子印迹电化学传感器,包括丝网印刷电极片与反应池,所述丝网印刷电极片设置于基底上,所述丝网印刷电极片上集成有工作电极、辅助电极和参比电极,所述工作电极端部圆片的表面覆盖有分子印迹纳米颗粒薄膜,所述工作电极端部圆片上方设置有密封的反应池,所述反应池的相对的两个侧壁上分别设置有反应池入口通道和反应池出口通道。

4、本专利技术还提供了一种上述磷酸三苯酯分子印迹电化学传感器的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:

5、s1、以磷酸三苯酯为模板分子,甲基丙烯酸为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,偶氮二异丁腈为引发剂,将模板分子、功能单体、交联剂和引发剂溶解在有机溶剂乙腈中,通过沉淀聚合法制备得到分子印迹纳米颗粒;

6、s2、称取一定质量的分子印迹纳米颗粒,将分子印迹纳米颗粒悬浮于有机溶剂中,配制得到纳米颗粒悬浮液;

7、s3、对丝网印刷电极片上集成的电极进行预处理;

8、s4、通过预处理后的丝网印刷电极片和纳米颗粒悬浮液得到分子印迹纳米颗粒修饰的丝网印刷电极;

9、s5、将分子印迹纳米颗粒修饰的丝网印刷电极浸没在氢氧化钠溶液中,采用循环伏安法进行扫描去除纳米颗粒中模板分子磷酸三苯酯,并用纯水冲洗;

10、s6、将带反应池入口通道和反应池出口通道的反应池置于s5处理后的丝网印刷电极上方,将反应池沿周向压紧密封,得到磷酸三苯酯分子印迹电化学传感器。

11、进一步地,s4具体包括:在预处理后的丝网印刷电极片的工作电极上滴涂纳米颗粒悬浮液,室温条件下使有机溶剂挥发,在工作电极表面形成分子印迹纳米颗粒薄膜,得到修饰有分子印迹纳米颗粒的丝网印刷电极。

12、进一步地,s4具体包括:将工作电极插入纳米颗粒悬浮液施加一定电压,采用电沉积技术将纳米颗粒负载在工作电极上形成分子印迹纳米颗粒薄膜,得到分子印迹纳米颗粒修饰的丝网印刷电极。

13、进一步地,s1具体包括如下步骤:

14、s11:将0.04mmol磷酸三苯酯,0.1mmol甲基丙烯酸,0.6mmol乙二醇二甲基丙烯酸酯,0.1mmol偶氮二异丁腈为引发剂,溶解在5ml乙腈中,得到预聚溶液;

15、s12:使用高纯氮气对预聚溶液吹扫10min;

16、s13:对s12处理后的预聚溶液水浴加热,在65℃下搅拌反应12h,得到分子印迹纳米颗粒。

17、进一步地,所述丝网印刷电极片中,工作电极与辅助电极材质为碳,参比电极材质为银或氯化银,工作电极直径为3mm。

18、进一步地,s3具体包括如下步骤:

19、s31、使用超纯水与有机溶剂对丝网印刷电极片进行清洗;

20、s32、将丝网印刷电极片浸没在1m氢氧化钠溶液中,循环伏安法扫描,扫描速率为50mv/s,扫描电压0~+1.5v,循环次数50次;

21、s33、使用超纯水冲洗s32处理后的丝网印刷电极片,得到预处理后的丝网印刷电极片。

22、进一步地,s5中,使用氢氧化钠溶液的浓度为0.5m,采用循环伏安法的扫描速度为100mv/s,扫描电压0~+1.6v,循环次数30次。

23、本专利技术还提供了一种磷酸三苯酯分子印迹电化学传感器的应用,所述磷酸三苯酯分子印迹电化学传感器应用于对磷酸三苯酯的检测。

24、进一步地,所述对磷酸三苯酯的检测包括如下步骤:

25、p1、将0.1m的[fe(cn)6]3-探针溶液经反应池入口通道通入反应池,使用电化学工作站采取差分脉冲伏安法测量磷酸三苯酯分子印迹电化学传感器的电流响应曲线,扫描条件为扫描电压-0.2~+0.5v,扫描速度100mv/s,记录电流变化曲线上氧化电流峰强度;

26、p2、将超纯水经反应池入口通道通入反应池,冲洗反应池,从反应池出口通道排出废液;

27、p3、将含有磷酸三苯酯待测样本的溶液经反应池入口通道通入反应池,孵育10min后,通入超纯水冲洗反应池,去除反应池中残余的样本溶液;

28、p4、将[fe(cn)6]3-探针溶液经反应池入口通道通入反应池,置换掉样品池中超纯水,按照p1所述参数运行差分脉冲伏安法,记录电流变化曲线上氧化电流峰强度;

29、p5、重复p1~p4,分别测定传感器在不同浓度磷酸三苯酯存在下的电化学曲线,计算p1与p4中所得氧化电流峰强度的差值,拟合氧化电流峰强度的差值与磷酸三苯酯浓度的对数之间的线性关系,建立检测磷酸三苯酯的标准曲线;

30、p6、选取待分析样品,重复步骤p1~p4,计算p1与p4中所得氧化电流峰强度的差值,根据p5获得的检测磷酸三苯酯的标准曲线,计算样品中磷酸三苯酯的浓度。

31、较现有技术相比,本专利技术具有以下优点:

32、本专利技术通过在丝网印刷电极上涂敷分子印迹纳米颗粒制备电化学传感器,具有制备工艺简单、易于操作、成本低廉等优势;使用沉淀法制备分子印迹纳米颗粒,进而在电极表面形成分子印迹纳米颗粒薄膜,克服了传统原位电聚合法难以制备磷酸三苯酯分子印迹薄膜的缺点;将分子印迹技术与电化学传感技术相结合,使用分子印迹纳米颗粒为传感本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种磷酸三苯酯分子印迹电化学传感器,其特征在于:包括丝网印刷电极片与反应池,所述丝网印刷电极片设置于基底上,所述丝网印刷电极片上集成有工作电极、辅助电极和参比电极,所述工作电极端部圆片的表面覆盖有分子印迹纳米颗粒薄膜,所述工作电极端部圆片上方设置有密封的反应池,所述反应池的相对的两个侧壁上分别设置有反应池入口通道和反应池出口通道。

2.一种根据权利要求1所述的磷酸三苯酯分子印迹电化学传感器的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:

3.根据权利要求2所述的磷酸三苯酯分子印迹电化学传感器的制备方法,其特征在于,S4具体包括:在预处理后的丝网印刷电极片的工作电极上滴涂纳米颗粒悬浮液,室温条件下使有机溶剂挥发,在工作电极表面形成分子印迹纳米颗粒薄膜,得到修饰有分子印迹纳米颗粒的丝网印刷电极。

4.根据权利要求2所述的磷酸三苯酯分子印迹电化学传感器的制备方法,其特征在于,S4具体包括:将工作电极插入纳米颗粒悬浮液施加一定电压,采用电沉积技术将纳米颗粒负载在工作电极上形成分子印迹纳米颗粒薄膜,得到分子印迹纳米颗粒修饰的丝网印刷电极。

<p>5.根据权利要求2所述的磷酸三苯酯分子印迹电化学传感器的制备方法,其特征在于,S1具体包括如下步骤:

6.根据权利要求2所述的磷酸三苯酯分子印迹电化学传感器的制备方法,其特征在于,所述丝网印刷电极片中,工作电极与辅助电极材质为碳,参比电极材质为银或氯化银,工作电极直径为3mm。

7.根据权利要求2所述的磷酸三苯酯分子印迹电化学传感器的制备方法,其特征在于,S3具体包括如下步骤:

8.根据权利要求3所述的磷酸三苯酯分子印迹电化学传感器的制备方法,其特征在于,S5中,使用氢氧化钠溶液的浓度为0.5M,采用循环伏安法的扫描速度为100mV/s,扫描电压0~+1.6V,循环次数30次。

9.一种根据权利要求1所述的或根据权利要求2-7中任一项权利要求所述的磷酸三苯酯分子印迹电化学传感器的制备方法制备得到的磷酸三苯酯分子印迹电化学传感器的应用,其特征在于:

10.根据权利要求9所述的磷酸三苯酯分子印迹电化学传感器的应用,其特征在于,所述对磷酸三苯酯的检测包括如下步骤:

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【技术特征摘要】

1.一种磷酸三苯酯分子印迹电化学传感器,其特征在于:包括丝网印刷电极片与反应池,所述丝网印刷电极片设置于基底上,所述丝网印刷电极片上集成有工作电极、辅助电极和参比电极,所述工作电极端部圆片的表面覆盖有分子印迹纳米颗粒薄膜,所述工作电极端部圆片上方设置有密封的反应池,所述反应池的相对的两个侧壁上分别设置有反应池入口通道和反应池出口通道。

2.一种根据权利要求1所述的磷酸三苯酯分子印迹电化学传感器的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:

3.根据权利要求2所述的磷酸三苯酯分子印迹电化学传感器的制备方法,其特征在于,s4具体包括:在预处理后的丝网印刷电极片的工作电极上滴涂纳米颗粒悬浮液,室温条件下使有机溶剂挥发,在工作电极表面形成分子印迹纳米颗粒薄膜,得到修饰有分子印迹纳米颗粒的丝网印刷电极。

4.根据权利要求2所述的磷酸三苯酯分子印迹电化学传感器的制备方法,其特征在于,s4具体包括:将工作电极插入纳米颗粒悬浮液施加一定电压,采用电沉积技术将纳米颗粒负载在工作电极上形成分子印迹纳米颗粒薄膜,得到分子印迹纳米颗粒...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙亚李梦琪胡利德江瑞
申请(专利权)人:大连海事大学
类型:发明
国别省市:

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