间苯二酚在TiO2-石墨烯修饰玻碳电极上的电化学行为及测定.pdf

第24卷第2期
化学研究与应用
ol.24,No.2
2012年2月
Chemical Research and Application
Feb..2012
文章编号:1004-1656(2012)02-0218-05
间苯二酚在TO2-石墨烯修饰玻碳电极上的
电化学行为及测定
韩金土,王兰,吴志伟,张继宗
(信阳师范学院化学化工学院,河南信阳464000
摘要:制备了T0x-石墨烯修饰玻碳电极。用循环伏安法(CV)和差分脉冲伏安法(DPV)对间萃二酚在该修饰
电极的电化学行为进行了研究。实验结果表明,在pH值为6.0的磷酸盐缓冲液(PBS)中,该修佈电极对间苯
二酚具有良好的电催化作用。对T02-石墨烯用量、支持电解质、pH和扫描速度等实验条件进行了优化。在
优化条件下,利用DPV测定,间苯二酚的氧化峰电流与其浓度在1.0x10°6~1.0x10mo/L范围内呈良好的
线性关系,线性相关系数为0.995。检出限为2x10mol/I。将该方法应用于模拟水样中间苯二酚的测定,回
收率为96.5~104.2%。
关键词:电化学传感器;TiO2-石墨烯;修饰电极;间苯二酚
中图分类号:0657.1文献标识码:A
Electrochemical behavior of resorcinol and its determination at
T'io-graphene modified glassy carbon electrode
HAN Jin-tu", WANG Lan, WU Zhi-wei, Zhang Ji-zong
Department of Chemistry, Xinyang Normal University, Xinyang 464000, China
Abstract An electrocemical sensor s arcae ased on Ti apene nancmpsie film on modified glass carbon elec
trode. The electrochemical behavior of resorcinol(RS )at the modified electrode was investigated by cyelic voltametry(C) and dif-
ferent pulse vol ametry(DPV). In PH 6.0 phosphate u er solution(PBS), the modified electrode showed excellent electrocatalytic
actiity for he redox of RS. The experimental condi ions including amount of T aphene, supported electrolyte, PH and scan rate
were optmized er e opimization contin, e etion of R showed good linear relationships with the oxidation peak
cent n he range of 11011 mo m w h e mis of ecton of 1 m/ L(S/ .The method wa
applied to determine RS in simulated water samples with recoveries of 96. 5-104. 2%
Key words: electrochemical sensor; T, graphene; modified electrode; resorcinol
近年来,纳米材料被广泛应用于各种电化学性1:1。利用石墨烯独特的电化学性质对一些材
生物传感器的构建。石曌烯(Gr)是最近几年来引料进行修饰进而制备性能更好的纳米复合新材料
起科学研究者广泛关注的一种新型二维平面纳米是当前研究的热点。如Peak]等合成了石墨烯
材料,具有优良的机械性能、导电性和化学稳定Sn02复合材料,发现石墨烯-SnO2复合物能够起
收日期:2011-06-09;修回日期:2011-07-19
基金项目:河南省高校科技创新人才基金项目(2010 HASTTT025);河南省科技创新人オ项目(104100510020)资助
联系人简介:韩金土(1956-),男,副教授,主要从事生物传感器研究。E-mail:hanjin(@126.com
第2期
韩金土等:间苯二酚在TO2-石墨烯修怖玻碳电极上的电化学行为及测定
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到加速电子传递的作用,提高了石墨烯复合材料1.2TO2-Gr的制备
的电化学性能。
氧化石墨烯(CO)根据文献用 Hummers和O
间苯二酚一种重要的化工原料,广泛应用于eman法制备。在冰浴条件下,将5g石墨粉缓慢
橡胶工业和医药工业,如用于橡胶粘合剂和配制滴加到浓硫酸H2S0-(87.5mL)和浓HNO3(45
外科消毒杀菌制剂,还用于生产食品防腐剂、维生mL)的混合溶液中.然后将55gKCO2缓慢加入
素D、维生素E的稳定剂们。但是由于间苯二酚到上述混合物中,在室温下搅拌80h.将混合物过
的高毒性和低降解性,对人体和环境的危害很大,滤得到氧化石墨。在80℃下干燥后,0.5g氧化
在其制造和使用过程中常被不经意地排放到周围石墨在500mL二次水中进行超声剥离,然后在
环境中,对环境造成较大的污染。因此对间苯二80℃干燥后即可获得GO。将10mg氧化石墨烯
酚的灵敏检测对于研究酚的环境行为、生态效应加入30mL体积比为1:2的乙醇溶液中超声分散
和致毒机理具有重要意义。
1b。然后,向上述溶液加入50L钛酸异丙酯,继
间苯二酚的分析方法主要有高效液相色谱续超声分散30min。将上述溶液放人恒温箱中
法?和分光光度法7』。然而,这些方法大多步调节温度为120℃,反应12h。冷却至室温,然后
骤烦琐、耗时长、易受其他物质的干扰,且大多需用真空泵抽滤,并依次用蒸馏水和乙醇充分洗涤,
要大型仪器、价格昂贵。相比其他方法,电化学法得黑色的TO2-Gr纳米复合物。T0-Gr的扫描电
具有简便、快速、成本低和灵敏度高等优点,因而镜图如图1所示,从图中可以看出,TO2很紧密的
近年来在环境分析和化学等领域受到广泛关注。
镬嵌在石墨烯上。
本文将TiO2-石墨烯修饰玻碳电极(TO2-Cr
CCE)用于间萃二酚的电化学行为研究和测定。
Ti02-Gr好的导电性能和电催化性能,显著地促进
了间苯二酚在修饰电极上的氧化还原过程,提高
了间苯二酚的检测灵敏度。将传感器用于模拟水
样中间苯二酚的测定,回收率为96.5~104.2%。
1实验部分
1.1仪器与试剂
上海辰华CHI660D电化学工作站,常用的三
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电极系统,修饰电极作为工作电极(3mm玻碳电
极),饱和甘汞电极作为参比电极,铂电极作为辅
图1T502-Gr的扫描电镜图
助电极。KQ2200型超声波清洗器(昆山市超声仪
ig. I SEM image of TI02-GR
器有限公司);雷磁pHS-3CpH计《上海精科);电1.3传感器的制备
子天平(上海越平科学仪器有限公司);XK96-B快
裸玻碳电极先在金相砂纸上打磨,用蒸馏水
速混匀器(姜堰市新康医疗器械有