一种快速检测对苯二酚的方法与流程

本发明属于电化学技术领域，具体涉及一种快速检测对苯二酚的方法。

背景技术：

对苯二酚是一种由苯酚衍生而来的白色针状多羟基芳香族化合物，是一种重要的工业原料，广泛应用于照相的黑白显影剂，电镀添加剂，有机物单体贮运过程中的阻聚剂，化妆品的染发剂，橡胶及汽油的抗氧剂和抗臭剂，生产农药、染料和医药的中间体，还可用作洗涤剂的抗氧化剂、稳定剂和缓蚀剂等。所以，对苯二酚及其化合物在工业生产和生活中有着重要的地位和作用。但是，对苯二酚在生产过程中会进入水体和空气中，是一种毒性非常大且难以降解的有机化合物，也是重要的环境污染物。皮肤接触到可引起皮肤色素脱失，眼部接触到可引起结膜和角膜炎。成人误食1.0g时，便能刺激食道，就会出现头晕、腹痛、呕吐、虚脱等症状。它还能诱导机体免疫细胞、造血干细胞发生凋亡，对人体有很大的伤害。因此，在对苯二酚广泛的用途背后对环境和人体有着严重的污染及伤害，尤其是它对水体的污染，这就意味着准确检测废水中对苯二酚的含量显得至关重要。

目前检测废水中对苯二酚含量的常用方法有荧光法、色谱法以及分光光度法等。但这些方法耗费时间长，试剂耗费量大，使用仪器贵重，不能实现现场快速检测的要求。因此建立一种快速、准确、高效、操作简便、线性范围宽和检出限低的检测对苯二酚的方法具有十分重要的现实意义和应用价值。

技术实现要素：

针对现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种快速检测对苯二酚的方法，该检测方法准确度高、灵敏度大、选择性好，操作简便、线性范围宽和检出限低，检测效果十分理想，为工业生产、生活和环境监测提供了更快更好的检验手段。

为达到上述目的，本发明的技术方案概述如下：

一种快速检测对苯二酚的方法，该方法涉及的各种参数均是最优值，而不是特定值，具体步骤如下：

s1：制备铜掺杂氨基磺酸修饰电极：将饱和甘汞电极、铂丝电极与预处理好的玻碳电极组成的三电极系统放入含有ph＝2.0的hcl-kcl缓冲溶液，1.00×10^-3mol/l的cu²⁺和3.00×10^-3mol/l的氨基磺酸聚合溶液中，在电位区间为-0.8～2.6v，静置时间为16.0s，扫描速度为160mv/s的条件下，利用循环伏安法扫描16圈，即得最佳条件下制备的铜掺杂氨基磺酸修饰电极；

s2：测定对苯二酚：用上述制得的修饰电极，在-0.3～0.9v的电位范围，6.0s的静置时间，160mv/s的扫描速度下，采用循环伏安法测定以ph＝2.0的磷酸盐缓冲溶液作为支持电解质的对苯二酚溶液。

所述磷酸盐缓冲溶液是由na3po4、nah2po4、na2hpo4组成或k3po4、kh2po4、k2hpo4组成，各物质浓度均为0.1mol/l，h3po4调节ph＝2.0。

检测结果表明，对苯二酚的氧化峰电流与其浓度在3.00×10^-5～1.00×10^-3mol/l范围内呈良好的线性关系，检出限为5.00×10^-9mol/l。

本发明的有益效果：

1)本发明铜掺杂氨基磺酸修饰电极具有较宽的线性范围和较低的检出限，由于氨基磺酸上的氨基氮原子与磺基上的氧原子和对苯二酚有氢键作用，使电化学修饰电极表面的对苯二酚极易发生化学反应，从而，使修饰电极有较好的催化氧化作用；根据对苯二酚在修饰电极上的循环伏安特性曲线知，氧化峰电位明显较低，而氧化峰电流明显较大，这也说明铜掺杂氨基磺酸修饰电极大大提高了对对苯二酚的响应能力，有较强的电催化作用，显著提高灵敏度和准确度。

2)本发明方法能实现对苯二酚的现场检测，选择性好，灵敏度高，操作简便，重现性优，测定速度快，成本低廉，试剂量小，所需检测设备简单便捷，从而可以更加简便快捷的检测对苯二酚，为工业生产、生活和环境监测提供了更快更好的检验手段。

附图说明

图1为最佳条件下制备的铜掺杂氨基磺酸修饰电极的聚合循环伏安图；

图2为1.00×10^-3mol/l对苯二酚在不同电极上的循环伏安特性曲线。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

实施例1制备铜掺杂氨基磺酸修饰电极

将饱和甘汞电极、铂丝电极与预处理好的玻碳电极组成的三电极系统放入含有ph＝2.0的hcl-kcl缓冲溶液，1.00×10^-3mol/l的cu²⁺和3.00×10^-3mol/l的氨基磺酸聚合溶液中，在电位区间为-0.8～2.6v，静置时间为16.0s，扫描速度为160mv/s的条件下，利用循环伏安法扫描16圈即可制得铜掺杂氨基磺酸修饰电极。

上述最佳条件下制备的铜掺杂氨基磺酸修饰电极检测对苯二酚的原理如下：

图1为最佳条件下制备铜掺杂氨基磺酸修饰电极的聚合循环伏安图(1～16表示扫描1～16圈)：从图中可看出，聚合第一圈后在0.0v处出现了氧化峰，说明金属铜对聚合过程中的影响；聚合第二圈后在-0.2v附近出现了还原峰，还原峰电流增加缓慢，说明铜的沉积趋于稳定，此时聚合膜也逐步完整；随着聚合过程的进行，聚合过程趋于稳定。

图2为1.00×10^-3mol/l对苯二酚在不同电极上的循环伏安特性曲线：从图中可看出，用玻碳电极在最佳条件下测定1.00×10^-3mol/l对苯二酚时，有较弱的氧化峰和还原峰出现(曲线b)；而在相同的条件下，使用铜掺杂氨基磺酸修饰电极测定对苯二酚，对苯二酚两峰的峰电流均有大幅度增加，出现了一对明显的氧化还原峰(曲线a)。与玻碳电极测定相比，对苯二酚在铜掺杂氨基磺酸修饰电极上的氧化峰电位明显较低，而氧化峰电流明显较大，说明铜掺杂氨基磺酸修饰电极大大提高了对对苯二酚的响应能力，有较强的电催化作用，灵敏度显著提高。

实施例2直接测定1.00×10^-4mol/l对苯二酚

将通过实施例1制备的铜掺杂氨基磺酸修饰电极，放入ph＝2.0的磷酸盐缓冲溶液中(磷酸盐缓冲溶液是由k3po4、kh2po4、k2hpo4组成，各物质浓度均为0.1mol/l，h3po4调节ph＝2.0)，作为支持电解质，静置6.0s后，在-0.3～0.9v电位范围，采用循环伏安法以160mv/s的扫描速度对含有1.00×10^-4mol/l的对苯二酚溶液进行扫描测定，再分别测定一系列含有已知浓度的对苯二酚溶液，绘制标准曲线。

根据标准曲线，利用氧化峰电流求得对苯二酚浓度为1.010×10^-4mol/l，与真实值的相对标准偏差为1.00％。

实施例3标准加入法测定未知浓度的对苯二酚

按照实施例2条件，将实施例1制备的铜掺杂氨基磺酸修饰电极置于含有未知浓度对苯二酚溶液中测定，在该溶液中加入1.00×10^-5mol/l对苯二酚后，再次测定。

试验结果表明，未知样品中对苯二酚的浓度为4.19×10^-6mol/l，标准加入法测得回收率为98.40％。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。