【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电化学传感器，具体为一种全氟辛烷磺酸传感器及其制备方法和应用。
技术介绍
1、随着健康和环保意识的逐步增强，单个和多氟烷基物质pfas引起广泛关注，其原因主要与pfas独特的物理化学特征以及与各种人类健康不良问题的潜在联系有关。此外，在所有不同的pfas化合物中，全氟辛烷磺酸pfos由于相对较高的环境普遍性和毒性而成为研究最多的化合物之一。作为回应，美国环境保护署epa发布了饮用水中pfos与全氟辛酸pfoa结合浓度为70ng/l或70ppt的终身健康建议。因此，高灵敏度和选择性的研究分析饮用水中的pfos尤为突出。
2、目前，检测水样中pfos的标准方法主要基于色谱技术，但该技术需要昂贵的仪器，复杂的样品预处理和浓缩过程，以及熟练的实验室技术人员，值得注意的是，电化学方法由于成本低、制备和使用方便，在有机或无机环境污染物的现场检测中被广泛关注。然而，由于pfas具有非凡的化学稳定性，用传统的电化学方法直接分析pfas尤其具有挑战性，因此，开发一种低成本、高便携性和可靠的电化学方法，在地表水、海水、地下水、废水和污泥等各种样品基质中进行pfas的现场检测具有重要意义。基于以上信息，用原始gce首先通过滴铸技术用auns修饰，以提高电极对氧化还原探针即fccooh的初始灵敏度，然后通过cv与o-pd电聚合，增强对全氟辛烷磺酸目标分析物的传感能力，此外，优化电聚合工艺即cv循环、单体/模板比，电解液ph以提供更高的峰值变化。
技术实现思路
1、(一)解决的技术
2、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种全氟辛烷磺酸传感器及其制备方法和应用，具备实验设备和条件要求低、成本低廉、操作安全简单，同时电化学传感器电流响应好、稳定性强、重复性和可操作性高，并且制备得到的电化学传感器检测自来水中的pfos操作便捷、响应迅速、灵敏度高、特异性强、稳定性和抗干扰性好的优点，解决了上述技术问题。
3、(二)技术方案
4、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种全氟辛烷磺酸传感器及其制备方法和应用，包括有金纳米星/玻碳电极auns/gce的制备s1、mip/auns/gce pfos的制备s2和全氟辛烷磺酸pfos分析检测s3。
5、优选的，所述金纳米星/玻碳电极auns/gce的制备s1操作步骤如下：
6、as1：首先将一定量的氯金酸原液加入5ml去离子水中，在恒温油浴中加热10min，加热后盖上盖子，冷却至室温备用；
7、bs1：其次制备4-羟乙基哌嗪乙磺酸hepes溶液，用碱性溶液调节ph值至7～8；然后将2ml hepes与3ml去离子水混合，加入定量新配制的氯金酸溶液，轻轻搅拌室温下熟化一定时间后变为蓝绿色，即得auns悬浮溶液；
8、cs1：auns的涂层的处理，首先将定量的auns悬浮溶液移液到干净的gce表面，然后将电极放在40℃的培养箱中1小时使其干燥，即获得后续操作所需的电化学传感器基底auns/gce。
9、通过上述技术方案，制备好的auns用透射电镜图、x射线衍射图、紫外–可见吸收光谱图表征，结果如图1所示，可以看出，基于tem图像，对auns粒子进行了形态分析，观察到的平均尖端到尖端粒径、内球直径和穗长分别为46±19nm、20±6nm和16±7nm；基于xdr图，观察到4个衍射峰38.3°、44.1°、64.7°和77.3°，分别与111、200、220和311布拉格反射相关联，证实了auns晶体结构的存在；基于uv/vis光谱图，观察到719和521nm处的两个吸光度峰，其中较显著的719nm峰对应于外尖刺结构，使auns悬浮液呈现出深蓝绿色。
10、优选的，所述mip/auns/gce pfos的制备s2操作步骤如下；
11、as2：首先配置含有邻苯二胺o-pd聚合物单体材料和全氟辛烷磺酸pfos分子印迹模板的醋酸甲醇缓冲液，此时醋酸缓冲液/甲醇浓度0.1m，2:1,v/v，随后采用循环伏安法cv开展电化学聚合；
12、bs2：其次优化电化学聚合参数，包含了同时改变并分析三个主要影响因素单体材料/印记模板摩尔比、电解质ph和cv循环次数，且所述单体/模板摩尔比即o-pd/pfos在5:1～25:1之间，所述电解质ph在3.6～5.6之间，所述cv循环次数在5～55之间；
13、cs2：在电聚合完成后，首先用去离子水冲洗mip/auns/gce表面，并通过在甲醇/水混合洗脱液中温和搅拌20分钟，温和搅拌50rpm，甲醇/水1:1,v/v，去除包埋在印迹膜中的pfos分子，最后对传感器进行风干处理并储存在一个干净的室中。
14、通过上述技术方案，auns/gce和gce用电化学阻抗图和循环伏安图表征，结果如图2所示，可以看出，基于eis图，分析了auns/gce与gce在电荷转移电阻rct上的差异，由于auns/gce具有优异的电子传递能力，其光谱明显小于gce；基于cv图，研究了氧化还原探针，即10mm fe(cn)63-/4-存在时auns/gce和gce的电化学行为，并利用randle-sevcik方程计算得到auns/gce和裸gce的有效表面积分别为4.3和1.9mm2，o-pd单独聚合和o-pd/pfos聚合用循环伏安图表征，结果如图3所示，可以看出，o-pd单体单独的氧化聚合在大约0.43v，接着是一个较小的第二峰，大约在0.78v。然而，pfos的掺入使第二个峰几乎从伏安图中消失，但对第一个氧化峰没有影响，其中缺失的第二个峰被确定为将模板即pfos纳入聚合物层的直接证据。
15、优选的，所述全氟辛烷磺酸pfos分析检测s3操作步骤如下：
16、as3：mip/auns/gce电化学传感器是通过采用差分脉冲伏安法dpv测量二茂铁甲酸fccooh氧化峰变化表明mip层与pfos之间的相互作用，从而定量分析各类液体样品中的pfos浓度，其中电化学测量的过程包括有预洗、孵育和检测，预洗时，用去离子水轻轻冲洗mip/auns/gce以清洁电极表面；孵育时，在10ml溶液中与一定水平的全氟烷基物质pfas在100rpm搅拌下孵育10分钟；检测时，dpv在另一个含0.5mm fccooh的0.1m pbs中检测。
17、通过上述技术方案，裸gce、auns/gce、mip/auns/gce去除pfos和mip/auns/gce未去除pfos用循环伏安图表征，结果如图4所示，可以看出，上述都在cv图获得的fccooh fe2+/fe3+的可逆峰，mip/auns/gce去除pfos后与未去除pfos的cv图差异表明，mip层可以完全阻断电极工作表面与体液之间的电子转移，auns/gce和mip/auns/gce用扫描电镜图表征，结合如图5所示，可以看出，通过sem图像确认了电聚合前后mip层的存在。
18、优选的，所述mip/auns/gce pfos的制备s2不是在实验室制备本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种全氟辛烷磺酸传感器及其制备方法和应用，包括有金纳米星/玻碳电极(AuNS/GCE)的制备S1、MIP/AuNS/GCE PFOs的制备S2和全氟辛烷磺酸(PFOS)分析检测S3。
2.根据权利要求1所述的一种全氟辛烷磺酸传感器的制备方法，其特征在于：所述金纳米星/玻碳电极(AuNS/GCE)的制备S1操作步骤如下：
3.根据权利要求1所述的一种全氟辛烷磺酸传感器的制备方法，其特征在于：所述MIP/AuNS/GCE PFOs的制备S2操作步骤如下；
4.根据权利要求1所述的一种全氟辛烷磺酸传感器的制备方法，其特征在于：所述全氟辛烷磺酸(PFOS)分析检测S3操作步骤如下：
5.根据权利要求2所述的制备方法制得的电化学传感器在检测自来水中PFOS的应用，其特征在于：所述MIP/AuNS/GCE PFOs的制备S2不是在实验室制备的PFOs溶液中孵育，而是在自来水样品中浸泡10分钟，在100rpm搅拌下，以相同的工艺进行后续DPV测试。
6.根据权利要求4所述的制备方法和应用，其特征在于：所述DPV测试，参数的电位范围
...【技术特征摘要】
1.一种全氟辛烷磺酸传感器及其制备方法和应用，包括有金纳米星/玻碳电极(auns/gce)的制备s1、mip/auns/gce pfos的制备s2和全氟辛烷磺酸(pfos)分析检测s3。
2.根据权利要求1所述的一种全氟辛烷磺酸传感器的制备方法，其特征在于：所述金纳米星/玻碳电极(auns/gce)的制备s1操作步骤如下：
3.根据权利要求1所述的一种全氟辛烷磺酸传感器的制备方法，其特征在于：所述mip/auns/gce pfos的制备s2操作步骤如下；
4.根据权利要求1所述的一种全氟辛烷磺酸传感器的制备方法，其特征...
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