本發(fā)明涉及對苯二酚檢測技術(shù)領(lǐng)域。更具體地說，本發(fā)明涉及一種基于氨基化石墨烯量子點修飾的電化學(xué)傳感利用循環(huán)伏安法檢測溶液中對苯二酚濃度的方法。

背景技術(shù)：

對苯二酚是一種非常重要的酚類化合物，在日常生產(chǎn)和生活中廣泛應(yīng)用于照相顯影劑、合成染料、阻聚劑、抑制劑、橡膠防老劑和食品抗氧化劑等，對人體有較大毒性，對皮膚、眼睛、粘膜有刺激作用，并且在自然條件下難以降解，對人體以及環(huán)境有較大危害，被多個國家環(huán)保組織列為環(huán)境污染物。因此，對其進行快速、準(zhǔn)確、痕量分析檢測具有十分重要的意義。目前，測定對苯二酚的方法主要有分光光度法、高效液相色譜法、薄層色譜法、膠束電動色譜法和毛細(xì)管電泳法等，這些技術(shù)雖然應(yīng)用比較廣泛，但使用的儀器昂貴、試劑消耗量大且分析時間較長，不能滿足現(xiàn)場快速檢測的需求。對苯二酚具有電化學(xué)活性，容易被氧化，因此可用電化學(xué)方法進行檢測。大多數(shù)電分析方法具有省時、成本低、選擇性好、靈敏度高、響應(yīng)快、儀器簡單等優(yōu)點。

石墨烯量子點，作為一種新型的量子點，除了具有石墨烯優(yōu)異的性能之外，還因其明顯的量子限域效應(yīng)和尺寸效應(yīng)，展現(xiàn)出了一些新穎的特點。比如優(yōu)良的熒光性能、良好的生物相容性、低細(xì)胞毒性、化學(xué)惰性等特殊的物理化學(xué)性質(zhì)，所有這些優(yōu)良性質(zhì)使得石墨烯量子點有望在生物成像、藥物運輸、金屬離子或生物探針、光電器件、儲能器件和光催化等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個目的是解決至少上述問題，并提供至少后面將說明的優(yōu)點。

本發(fā)明還有一個目的是提供一種氨基化石墨烯量子點修飾電極檢測對苯二酚的方法，具有操作簡單、檢測快速、靈敏度高，能進行混合樣品溶液中對苯二酚的高靈敏識別。

為了實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點，提供了一種檢測溶液中對苯二酚濃度的方法，使用三電極體系通過循環(huán)伏安法對待測溶液中的對苯二酚進行檢測，根據(jù)對苯二酚的線性方程得到待測溶液中對苯二酚的濃度，三電極體系中的工作電極經(jīng)氨基化石墨烯量子點修飾處理，所述工作電極為玻碳電極。

優(yōu)選的是，所述的檢測溶液中對苯二酚濃度的方法，氨基化石墨烯量子點修飾處理具體操作如下：將工作電極浸入含有2mg/mL氨基化石墨烯量子點溶液中，利用循環(huán)伏安法掃描后取出，置于紅外線干燥箱中烘干，

其中，掃描參數(shù)為：初始電位0V、最高電位1V、最低點位0V、最終電位0V、掃描速率0.1V/s、掃描次數(shù)100次、靈敏度10^-4A/V、等待時間為2s。

優(yōu)選的是，所述的檢測溶液中對苯二酚濃度的方法，還包括以下步驟：

步驟一、配制含有不同濃度對苯二酚的標(biāo)準(zhǔn)溶液，以PBS緩沖溶液為溶劑，其中PBS緩沖溶液的pH為7.4，濃度為0.1mol/L，對苯二酚的濃度依次為1.0×10^-5mol/L、5×10^-5mol/L、1×10^-4mol/L、2×10^-4mol/L；

步驟二、采用參比電極、輔助電極和已修飾后的工作電極搭建三電極體系，利用循環(huán)伏安法對步驟一中配制的每份標(biāo)準(zhǔn)溶液進行檢測，得到每份標(biāo)準(zhǔn)溶液的循環(huán)伏安曲線，并分別記錄每份標(biāo)準(zhǔn)溶液的循環(huán)伏安曲線中電流強度的峰值；

步驟三、以步驟二中得到的每份標(biāo)準(zhǔn)溶液的循環(huán)伏安曲線對應(yīng)的電流強度的峰值與對苯二酚濃度為0μmol/L時的標(biāo)準(zhǔn)溶液的電流強度的峰值的差值作為縱坐標(biāo)，以每份標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線并計算線性方程；

步驟四、利用循環(huán)伏安法對含有未知濃度對苯二酚的待測溶液進行檢測，得到待測溶液的循環(huán)伏安曲線，將待測溶液的循環(huán)伏安曲線對應(yīng)的電流強度的峰值與對苯二酚濃度為0mol/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液的電流強度的峰值的差值代入步驟三中得到的線性方程中，計算得到待測溶液中對苯二酚的濃度。

優(yōu)選的是，所述的檢測溶液中對苯二酚濃度的方法，參比電極為Ag/AgCl電極，輔助電極為鉑電極。

優(yōu)選的是，所述的檢測溶液中對苯二酚濃度的方法，所述步驟二中利用循環(huán)伏安法檢測的掃描條件為：初始電位-0.4V，終止電位0.8V，掃描速率0.05V/s，電位增幅0.001V，等待時間2s，靈敏度10^-4A/V。

優(yōu)選的是，所述的檢測溶液中對苯二酚濃度的方法，工作電極經(jīng)氨基化石墨烯量子點修飾處理前先經(jīng)過預(yù)處理：將工作電極在拋光布上依次用粒度為1.0μm、0.3μm和0.05μm的拋光粉打磨，然后用超純水清洗。

優(yōu)選的是，所述的檢測溶液中對苯二酚濃度的方法，工作電極經(jīng)預(yù)處理之后、氨基化石墨烯量子點修飾處理之前先經(jīng)過下述處理：

先以磁化水配制含有10mM氧氯化鋯和0.3M氯化鉀的電解液，將預(yù)處理后的工作電極浸入電解液中電沉積一層納米氧化鋯層；

再將植金石和蜂膠分別磨成粉過200目篩得植金石粉和蜂膠粉，將植金石粉與遠(yuǎn)紅外納米粉、蜂膠粉、磁化水按照質(zhì)量比為3:1:1:1000混合，經(jīng)超聲分散得分散液，取10μL分散液滴涂在電沉積有納米氧化鋯層的工作電極上，烘干。

本發(fā)明至少包括以下有益效果：

1)本發(fā)明提供的氨基化石墨烯量子點修飾電極電子傳遞速率快，穩(wěn)定性好，制備簡單，操作方便，檢測過程簡單方便，靈敏度高、檢測限低，可實現(xiàn)待測樣品中對苯二酚的快速檢測；

2)納米二氧化鋯有良好的熱化學(xué)穩(wěn)定性、高溫導(dǎo)電性，納米氧化鋯層表面活性位點多，導(dǎo)電能力強，可放大電信號，能增強檢測過程中氨基化石墨烯量子點層的導(dǎo)電率；植金石粉、蜂膠粉、遠(yuǎn)紅外納米粉制得的分散液，可以增大工作電極的比表面積，不僅可富集對苯二酚而且加快電子傳遞速率，提高對苯二酚的檢測靈敏度；

本發(fā)明的方法簡單，條件易控制，具有良好的靈敏度、便捷性，工作電極便于生產(chǎn)，且在對苯二酚的檢測中，具有良好的應(yīng)用前景，具有響應(yīng)速度快、靈敏度高、方法簡便等優(yōu)點。

本發(fā)明的其它優(yōu)點、目標(biāo)和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對本發(fā)明的研究和實踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的實施例1中不同濃度的對苯二酚標(biāo)準(zhǔn)溶液的循環(huán)伏安曲線圖；

圖2為本發(fā)明的實施例1中對苯二酚的標(biāo)準(zhǔn)曲線圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實施。

需要說明的是，下述實施方案中所述實驗方法，如無特殊說明，均為常規(guī)方法，所述試劑和材料，如無特殊說明，均可從商業(yè)途徑獲得。

實施例1：

一種檢測溶液中對苯二酚濃度的方法，使用三電極體系通過循環(huán)伏安法對待測溶液中的對苯二酚進行檢測，根據(jù)對苯二酚的線性方程得到待測溶液中對苯二酚的濃度，三電極體系中的工作電極經(jīng)氨基化石墨烯量子點修飾處理，所述工作電極為玻碳電極。

其中，所述的檢測溶液中對苯二酚濃度的方法，氨基化石墨烯量子點修飾處理具體操作如下：將工作電極浸入含有2mg/mL氨基化石墨烯量子點溶液中，利用循環(huán)伏安法掃描后取出，置于紅外線干燥箱中烘干，其中，掃描參數(shù)為：初始電位0V、最高電位1V、最低點位0V、最終電位0V、掃描速率0.1V/s、掃描次數(shù)100次、靈敏度10^-4A/V、等待時間為2s。這里的循環(huán)伏安法掃描是為了將氨基化石墨烯量子點電沉積到工作電極上。

其中，所述的檢測溶液中對苯二酚濃度的方法，還包括以下步驟：

步驟一、配制含有不同濃度對苯二酚的標(biāo)準(zhǔn)溶液，以PBS緩沖溶液為溶劑，其中PBS緩沖溶液的pH為7.4，濃度為0.1mol/L，對苯二酚的濃度依次為1.0×10^-5mol/L、5×10^-5mol/L、1×10^-4mol/L、2×10^-4mol/L；

步驟二、采用參比電極、輔助電極和已修飾后的工作電極搭建三電極體系，利用循環(huán)伏安法對步驟一中配制的每份標(biāo)準(zhǔn)溶液進行檢測，得到每份標(biāo)準(zhǔn)溶液的循環(huán)伏安曲線，并分別記錄每份標(biāo)準(zhǔn)溶液的循環(huán)伏安曲線中電流強度的峰值；

步驟三、以步驟二中得到的每份標(biāo)準(zhǔn)溶液的循環(huán)伏安曲線對應(yīng)的電流強度的峰值與對苯二酚濃度為0μmol/L時的標(biāo)準(zhǔn)溶液的電流強度的峰值的差值作為縱坐標(biāo)，以每份標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線并計算線性方程；

步驟四、利用循環(huán)伏安法對含有未知濃度對苯二酚的待測溶液進行檢測，得到待測溶液的循環(huán)伏安曲線，將待測溶液的循環(huán)伏安曲線對應(yīng)的電流強度的峰值與對苯二酚濃度為0mol/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液的電流強度的峰值的差值代入步驟三中得到的線性方程中，計算得到待測溶液中對苯二酚的濃度。

其中，所述的檢測溶液中對苯二酚濃度的方法，參比電極為Ag/AgCl電極，輔助電極為鉑電極。

其中，所述的檢測溶液中對苯二酚濃度的方法，所述步驟二中利用循環(huán)伏安法檢測的掃描條件為：初始電位-0.4V，終止電位0.8V，掃描速率0.05V/s，電位增幅0.001V，等待時間2s，靈敏度10^-4A/V。

其中，所述的檢測溶液中對苯二酚濃度的方法，工作電極經(jīng)氨基化石墨烯量子點修飾處理前先經(jīng)過預(yù)處理：將工作電極在拋光布上依次用粒度為1.0μm、0.3μm和0.05μm的拋光粉打磨，然后用超純水清洗。

根據(jù)實施例1的方法得到圖1所示的不同濃度的對苯二酚標(biāo)準(zhǔn)溶液的循環(huán)伏安曲線圖，其中對苯二酚的濃度依為0mol/L標(biāo)準(zhǔn)溶液(即PBS緩沖溶液)經(jīng)上述循環(huán)伏安法進行測定得到循環(huán)伏安曲線a，對苯二酚的濃度依次為1.0×10^-5mol/L、5×10^-5mol/L、1×10^-4mol/L、2×10^-4mol/L經(jīng)上述循環(huán)伏安法進行測定依次得到循環(huán)伏安曲線b、c、d、e，可得知待測溶液對應(yīng)的電流強度隨對苯二酚的濃度的增加而增強，圖2為根據(jù)步驟三的方法得到的對苯二酚的標(biāo)準(zhǔn)曲線圖，Y軸為電流強度峰值的差值，單位為μA，X軸為對苯二酚的標(biāo)準(zhǔn)液濃度，單位為μM，電流強度與對苯二酚濃度有良好的線性關(guān)系，R²＝0.9836。

實施例2：

在實施例1的基礎(chǔ)上，所述的檢測溶液中對苯二酚濃度的方法，工作電極經(jīng)預(yù)處理之后、氨基化石墨烯量子點修飾處理之前先經(jīng)過下述處理：

先以磁化水配制含有10mM氧氯化鋯和0.3M氯化鉀的電解液，將預(yù)處理后的工作電極浸入電解液中電沉積一層納米氧化鋯層；這里所說的電沉積即用循環(huán)伏安法在－1.1V～+0.7V下沉積8-10圈后用超純水清洗即可；

再將植金石和蜂膠分別磨成粉過200目篩得植金石粉和蜂膠粉，將植金石粉與遠(yuǎn)紅外納米粉、蜂膠粉、磁化水按照質(zhì)量比為3:1:1:1000混合，經(jīng)超聲分散得分散液，取10μL分散液滴涂在電沉積有納米氧化鋯層的工作電極上，烘干。

本實施例2的方法測得電流強度與對苯二酚濃度有更佳的線性關(guān)系，R²＝0.9983。

盡管本發(fā)明的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。