基于石墨烯離子液體殼聚糖修飾電極的制備及對2―羥基―4―甲氧基二苯甲酮的測定

1、基于石墨烯離子液體殼聚糖修飾電極的制備及對2羥基4一甲氧基二苯甲酮的測定摘 要： 文章利用滴涂法制備了氧化石墨烯/ 離子液體 /殼聚糖化學(xué)修飾電極， 并用于2- 羥基-4-甲氧基二苯甲酮的檢測。實驗利用掃描電鏡和透射鏡分別表征了氧化石墨烯的表面形貌和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。此外，實驗考察了2-羥基 -4- 甲氧基二苯甲酮的電化學(xué)行為，結(jié)果表明， 2-羥基 -4- 甲氧基二苯甲酮在282 nmol/L1 992 nmol/L濃度范圍內(nèi)，具濃度和峰電流呈良 好的線性關(guān)系，且線性回歸方程為：Ipa （以A） = -0.008 C（ nmol/L） +0.2101 （n=6， R2=0.9 978） ，檢測限為1.

2、5X10-7M （S/N=3）,可用于污水中2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮 的測定。關(guān)鍵詞：分析化學(xué)；石墨烯；離子液體；殼聚糖；2-羥基-4- 甲氧基二苯甲酮（BP-3） ；化學(xué)修飾電極中圖分類號： O657.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：1006-8937 （2016） 15-0172-021 概述近年來，隨著臭氧層的破壞，太陽光中的短波紫外線逐漸增加，使人體皮膚出現(xiàn)紅斑，灼傷，變暗，老化甚至皮膚癌1 。因此，使用紫外防曬劑已經(jīng)成為保護(hù)人體健康的有效方法之一。2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮(BP-3)是一種使用較多的紫外線吸收劑，主要用于生產(chǎn)防曬霜，合成橡膠，交聯(lián) 劑2-3等， 能夠有效防止紫

3、外線對人體造成傷害。 研究表明，有機(jī)紫外線吸收劑能夠模擬生物體的多種激素功能，給健康帶來嚴(yán)重的威脅 4 ，引起了人們的高度重視。目前，檢測 BP-3 的方法很多，質(zhì)譜、液相色譜5-8 ，氣相色譜-質(zhì)譜，液相色譜-質(zhì)譜9。Jeon等人利用氣相色譜- 質(zhì)譜技術(shù)同時檢測環(huán)境中的各類BPs,實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)季節(jié)不同，環(huán)境中BPs的含量也不同。電化學(xué)技術(shù)具有操作簡單、 靈敏度高、選擇性強(qiáng)等優(yōu)點。因此，本實驗采用電化學(xué)方法檢測紫外線吸收劑 BP-3。石墨烯，因其獨特的二維結(jié)構(gòu)及超乎尋常的物理化學(xué)性能，是目前研究最廣泛的碳材料之一。石墨烯作為新型二維材料，傳電子能力強(qiáng)，在傳感器、太陽能電池等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。殼

4、聚糖( Chi-tosan ) ，又稱乙酰甲殼素，具有來源豐富，由于許多活性氨基和羥基的存在，賦予了殼聚糖獨特的化學(xué)和生物學(xué)性質(zhì)。在制備葡萄糖、抗原免疫傳感器以及亞硝酸鹽、茶堿的檢測方面具有廣泛的應(yīng)用。本研究基于石墨烯，離子液體及殼聚糖優(yōu)異的物理化學(xué)性能，制備了快速，靈敏，簡便的復(fù)合膜修飾電極，考察了紫外線吸收劑BP-3在該修飾電極上的電化學(xué)行為。實驗表明,該修飾電極對BP-3 的測定具有良好的電化學(xué)作用， 能夠用于實際樣品中 BP-3 的檢測，實驗結(jié)果令人滿意。2 實驗部分2.1 實驗儀器及試劑CHI 660E電化學(xué)工作站（上海辰華儀器）；PHS-3c精密pH 計（上海雷磁公司） ； H-1

5、650 離心機(jī)（湖南湘儀實驗室儀器開發(fā)有限公司） ； JSM-6701F 冷場發(fā)射型掃描電鏡（SEM）（德國 Zeiss Oberkochen 公司） ；天然石墨粉（天津光伏研究所，20以m）;殼聚糖（91%,上海中秦化學(xué)試劑有限公司） ； BP-3（ Accustandard （ NewHavens， 100%） ；離子液體（中科院蘭州化學(xué)物理研究所，99%） 。2.2 修飾電極的制備玻碳電極依次用拋光布、三氧化二鋁粉末打磨拋光至鏡面，經(jīng)超聲清洗除去表面吸附的三氧化二鋁粉末，最后依次在稀 1 ： 1HNO3、 1： 1 乙醇、二次蒸餾水中清洗電極表面，空氣中干燥便可使用。然后將電極浸入1X1

6、0-3 M K3F e（ CN）6和0.1 M KCl電解質(zhì)溶液中進(jìn)行循環(huán)伏安掃描，當(dāng)氧化還原峰電勢分離度接近64 mV 時，表示電極打磨拋光合格。對于石墨烯、離子液體和殼聚糖修飾電極的制備主要有以下三步：第一，準(zhǔn)確稱取20 mg 氧化石墨烯，將其分散在10 mL 0.1%殼聚糖溶液中；第二，向以上混合液中加入 50以L離子液體超聲2 h,目的使其形成均勻的分散液；最后用微量注射器移取5以L分散液滴涂在事先打磨好的玻碳電極表面，在紅外燈下干燥后備用。3 結(jié)果與討論3.1 紫外線吸收劑 BP-3 的電化學(xué)行為實驗利用循環(huán)伏安法考察了 BP-3 的電化學(xué)行為， 如圖 1 所示，將制備好的電極 3D

7、GO/IL/CS/GCE分別置于含有6.0 uM BP-3和空白的0.1M的磷酸鹽（PBS, pH=6.0）緩沖溶液中， 從圖中曲線a可以看由，3DGO/IL/CS/GCE修飾電極在空白的 0.1M的磷酸鹽（PBS, pH=6.0）緩沖液中沒有由現(xiàn)任何氧化 峰； 而在含有 6.0 uM BP-3 的 0.1M 的磷酸鹽 （PBS， pH=6.0） 緩沖溶液中在氧化峰電勢為 0.779V 處出現(xiàn)了一個明顯的不可逆氧化峰， 如曲線 b 所示， 表明該修飾電極對BP-3 的檢測有較好的電催化活性在最佳實驗條件下，實驗利用微分脈沖伏安法研究了不同濃度的BP-3與其在修飾電極 3DGO/IL/CS/GCE上的氧化峰 電流的關(guān)系。如圖 （2 A） 所示，BP-3 的濃度從282 nmol/L 增大到 1 992nmol/L ，其氧化峰電流逐漸增強(qiáng)，且在282 nmol/L 至 1 992nmol/L 濃度范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系， 如圖 2（ B） 所示，線 性擬合方程為：Ipa(以 A)= -0.008C ( nmol/L )+0.2101 (n=6, R2=0.9978)檢測限為 1.5X10-7M (S/N=3)。3.2 實際樣品分析在最佳實驗條件下，實驗利用微分脈沖伏安法考察了修飾電極在實際樣品分析應(yīng)用中的有效性。對當(dāng)?shù)夭煌囟蔚奈鬯?B