一种直接测定痕量阴离子表面活性剂传感器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种直接测定痕量阴离子表面活性剂传感器，包括以下步骤，(1)由硝酸铜和四苯硼钠制得的配合物为活性物制成PVB膜修饰电极；(2)支持电解质为强碱性溶液；(3)微分脉冲伏安法(DPV)实验条件，富集电位-0.4-+0.6V，富集时间30-120s，静置时间5-120s，阴离子表面活性剂SDS的加入量与-0.004V处的微分脉冲还原峰的峰电流的增加在一定范围内存在线性关系，据此直接测定SDS的含量。所制备的PVB膜修饰电极灵敏度高、选择性好、线性范围宽，不需预先分离，可直接用于环境水样中痕量阴离子表面活性剂的快速测定。
【专利说明】
一种直接测定痕量阴离子表面活性剂传感器
技术领域
[0001] 本发明涉及一种直接测定痕量阴离子表面活性剂传感器，属于分析化学领域的环 境分析检测技术领域。
【背景技术】
[0002] 阴离子表面活性剂广泛应用于纺织、造纸和工业产品的表面清洗以及家用洗涤 剂，在工业排放的废水及生活污水中普遍存在。由于其生物降解产物的生物毒性更大且更 难生物降解，作为一种对人体癌细胞增长及生殖能力均会产生比较严重影响的内分泌干扰 物质近几年来引起了人们的普遍关注。目前测定阴离子表面活性剂的方法主要有色谱法、 光度法和电位滴定法。色谱法能将阴离子表面活性剂的各种降解产物分开并得出各异构体 的结构。但实际上各异构体具有相似的毒理行为，没有必要将它们完全分开，因此进行整体 测定就比较简单和实用。由于废水中阴离子表面活性剂的含量很低，所以这些方法几乎都 要进行预先富集和萃取分离；同时环境水样中与阴离子表面活性剂共存的物质较多，特别 是存在非、阳离子表面活性剂时，将对测定的准确度产生影响。因而寻求一种简单、高灵敏 和高选择性地检测阴离子表面活性剂的方法对环境分析和评价将是十分必要的。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的正是针对现有技术中存在的不足之处，如操作繁琐，几乎都要进行 预先富集和萃取分离；灵敏度和选择性不理想等，研制了一种直接测定痕量阴离子表面活 性剂传感器。本发明以硝酸铜和四苯硼钠制得的配合物为活性物制成PVB膜修饰电极，对 阴离子表面活性剂有很好的选择性。方法简单、准确、灵敏度高、线性范围宽，可对环境水样 中痕量阴离子表面活性剂进行直接测定。
[0004] 为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
[0005] -种直接测定痕量阴离子表面活性剂传感器，包括以下步骤，（1)由硝酸铜和四苯 硼钠制得的配合物为活性物制成PVB膜修饰电极；（2)支持电解质为强碱性溶液；(3)微分 脉冲伏安法（DPV)实验条件，富集电位-0. 4-+0. 6V，富集时间30-120S，静置时间5-120s， 阴离子表面活性剂（SDS)的加入量与-0.004V处的微分脉冲还原峰的峰电流的增加在一定 范围内存在线性关系，据此直接测定SDS的含量。所制备的PVB膜修饰电极灵敏度高、选择 性好、线性范围宽，不需预先分离，可直接用于环境水样中痕量阴离子表面活性剂的快速测 定。
[0006] 活性物的制备：将摩尔比为1 : 2的硝酸铜和四苯硼钠混合，放置过夜，抽滤所得 到的固体放在红外灯下烘干，即得所需的活性物质，冷藏备用。
[0007] PVB膜修饰电极的制备：吸取一滴含少量A1203粉末的水溶液于水磨金相砂纸上， 把玻碳电极放在上面打磨数分钟，在清水中清洗后，放入超声波清洗器中清洗3min。重复操 作至电极表面平滑光亮。最后分别在乙醇、稀硝酸溶液和去离子水中清洗，放在红外灯下烘 干备用。
[0008] 配2%的PVB溶液，加入lmg活性物，搅拌均匀后用微量注射器吸取数微升的聚合 物稀溶液，滴加到电极表面上，在红外灯下使其挥发成薄膜。使用前将已修饰好的电极浸泡 在1 X 10 3mol/L硝酸铜溶液中备用。
[0009] 实验方法：将三电极系统放入到待测溶液中，在Epsilon电化学工作站上进行DPV 测定。
[0010] DPV 测定条件：在 0? Imol/LNaOH 溶液中，在 CSDS为 26. 5nmol/L 的 0? lmol/L 的氢氧 化钾溶液中，选择扫描电压范围为-0. 4V-0. 6V，富集电位在0. 2V时得到的还原峰峰电流最 大。
[0011] 富集时间为 30s、40s、60s、70s、80s、90s、100s、110s、120,富集时间在 90s 时得到 的峰电流最大。
[0012] 静止时间为58、1〇8、2〇8、3〇8、6〇8、9〇8、12〇8，静止时间在6(^时得到的电流最大。
[0013] 阴离子表面活性剂SDS的加入量与-0. 004V处的微分脉冲还原峰的峰电流的增加 在一定范围内存在线性关系，故可据此直接测定SDS的含量。
[0014] 线性范围和检测限的测定：在优化条件下，还原峰电流在SDS的浓度13. 2nmol/ L-269. 911nmol/L范围内随SDS的浓度的增加而增加，图1所示。线性回归方程为y =-0? OOOlx+O. 1454, R2= 0? 9898,检出限为 7. 639nmol/L。
[0015] 共存离子的影响：针对被分析的天然环境水样，测试了可能共存离子或物质对测 定结果的影响。在最佳测定条件下，固定SDS的浓度为20.0 nmol/L，峰电流测量相对误差不 大于±5%时，各共存离子都有较高的允许量。
[0016] 本发明所用的试剂可选用分析纯，所用的水可选用超纯水。
[0017] 本发明具有以下有益效果：
[0018] 本方法克服了目前已见报道的阴离子表面活性剂测量方法的诸多弊端，研制了一 种直接测定痕量阴离子表面活性剂传感器，对阴离子表面活性剂有很好的选择性。方法简 单、准确、灵敏度高、线性范围宽，可对环境水样中痕量SDS进行直接测定。具体表现在：① 选择性好，可不需预先分离，直接测定对环境水样中阴离子表面活性剂；②灵敏度高，可直 接测定对环境水样中痕量阴离子表面活性剂；③线性范围宽，可直接用于各种环境水样中 痕量阴离子表面活性剂的检测。
【附图说明】
[0019] 附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实 施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
[0020] 图1是本发明方法的DPV曲线；图1中1-4SDS的浓度分别为19nmol/L ;42. 9nmol/ L;157. 4nmol/L和 269. 9nmol/L。
[0021] 图2是本发明的SDS测量的标准曲线。
【具体实施方式】
[0022] 以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实 施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0023] 实施例1 :所取的3份实际环境水样用滤纸多次过滤至澄清，用氢氧化钾和过滤后 的天然水样配成pH = 13的溶液，放置过夜后，在用滤纸过滤至澄清后就可直接测定。取 50mL该溶液作为支持电解质，在所述最佳测量条件下，采用标准加入法分别测定环境水样 中阴离子（以SDS的含量表示）表面活性剂的含量。水样测定结果见表1。
[0024] 表1环境水样分析结果
[0026] 实施例的结果说明研制阴离子表面活性剂传感器的测量结果可靠，准确度高。
[0027] 最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明， 尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可 以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。 凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的 保护范围之内。
【主权项】
1. 一种直接测定痕量阴离子表面活性剂传感器，其特征在于：步骤如下，（1)由硝酸铜 和四苯硼钠制得的配合物为活性物制成PVB膜修饰电极；（2)支持电解质为强碱性溶液； (3)微分脉冲伏安法（DPV)实验条件，富集电位-0.4-+0.6V，富集时间30-120S，静置时间 5-120S，阴离子表面活性剂（SDS)的加入量与-0.004V处的微分脉冲还原峰的峰电流的增 加在一定范围内存在线性关系，据此直接测定SDS的含量。2. 根据权利要求1所述的一种直接测定痕量阴离子表面活性剂传感器，其特征在于： 所述硝酸铜和四苯硼钠的摩尔比1 : 10, PVB浓度为0. 1 %~10%。3. 根据权利要求1所述的一种直接测定痕量阴离子表面活性剂传感器，其特征在于： 所述硝酸铜和四苯硼钠的摩尔比1 : 2, PVB浓度为2%。4. 根据权利要求3所述的一种直接测定痕量阴离子表面活性剂传感器，其特征在于： 所述的强碱性支持电解质为碱金属或碱土金属的氢氧化物，如NaOH，KOH或Mg (OH) 2.。5. 根据权利要求1所述的一种直接测定痕量阴离子表面活性剂传感器，其特征在于： 所述微分脉冲伏安法的富集电位为〇. 2V。6. 根据权利要求1所述的一种直接测定痕量阴离子表面活性剂传感器，其特征在于： 所述微分脉冲伏安法的富集时间为90s。7. 根据权利要求1所述的一种直接测定痕量阴离子表面活性剂传感器，其特征在于： 所述微分脉冲伏安法的静止时间在60s。
【文档编号】G01N27/48GK105891307SQ201410752664
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2014年12月8日
【发明人】朱振中, 汤英童, 丁玉强, 王大伟
【申请人】江南大学