铋复合膜修饰玻碳电极检测板蓝根中的铅和镉.pdf

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1、第43卷分析化学(FENXIHUAXUE)研究报告第4期2015年4月ChineseJournalofAnalyticalChemistry553—557DOI：10．11895／j．issn．0253-3820．140527石墨烯／铋复合膜修饰玻碳电极检测板蓝根中的铅和镉吴敏李辉汪雪王清江何品刚方禹之(华东师范大学化学系，上海200241)(上海交通大学化学化工学院，上海200240)(华东师范大学第二附属中学，上海201203)摘要采用滴涂法制备石墨烯(GR)修饰的玻碳电极(GCE)，通过电化学富集Bi沉积在GR表面，得到GR／

2、Bi．GCE修饰电极。用方波溶出伏安法研究了cd和Pb在GR／Bi—GCE上的电化学行为。在0．1mol／LpH4．5的醋酸缓冲溶液中，在一1．1V富集0．5mg／LBi(NO)溶液210s后，溶出峰电流与cd和Pb的浓度在0．01～85．0~mol／L范围内呈良好的线性关系，检出限均为0．003I．~mol／L。实验结果表明，此修饰电极对cd和Ph均有较好的电化学活性．可对两种物质实现同时测定，具有较高的灵敏度和稳定性。将此电极用于板蓝根中Cd和Pb的含量测定，结果令人满意。关键词石墨烯；铋膜；铅；镉；化学修饰电极1引言重金属离子

3、，如cd，Pb，Hg，Cr以及类金属As等，进人人体后，能与体内有机成分结合成金属络合物或金属螯合物，从而对人体器官、组织产生危害[1]。作为传统中医药特有药物的中草药，随着环境污染的13益增重，普遍面临着重金属离子超标的窘境[4]。中草药的重金属污染主要来源于其生长的地理环境、加工炮制、提取溶媒、工艺设备以及接触器皿等方面_5j。中草药中的重金属离子的超标．造成我国中草药质量严重下降，不仅影响传统中医的有效传承，而且阻碍了中草药现代化及出M。部分国家已对中成药中重金属离子含量做出了限制，因此迫切需要建立灵敏、快速、高效地检测中草药

4、中重金属离子含量的方法’。目前，用于痕量重金属检测的方法主要有原子吸收光谱、原子荧光光谱、电感耦合等离子体．质谱法、紫外一可见分光光度法等_8]。这些方法所需仪器一般较昂贵，运行费用高，需要具备熟练的操作经验和足够的工作空间[9。有些方法的前处理过程复杂，不能进行多组分或多元素分析．或者因干扰而无法测定[】。相对于传统的分析手段，电化学传感方法具有检测速度快、操作简便、无需复杂前处理、成本较低等优势，因此，开发检测重金属离子的电化学传感方法具有比较重要的意义[1。石墨烯是2004年被发现的一种新型二维平面碳纳米材料，其特殊的单原子层

5、结构赋予其独特、优良的理化特性。石墨烯具有良好的电化学传导性能、比碳纳米管更高的比表面积[1’”]，在电化学传感器中具有重要的应用前景，是当前的热点研究领域_l。许多文献报道了将石墨烯用于重金属的检测，如唐逢杰等用石墨烯修饰铂电极传感器测定水中微量重金属镉和铅，取得了比较好的效果[20；Wang等利用石墨烯修饰电极测定Cu、Pb和Cd，检出限低，重现性好L2¨。本实验采用石墨烯修饰玻碳电极(GR．GCE)，一次性将金属Bi和重金属Pb和Cd电沉积到GR．GCE上，最后用阳极溶出法测定Pb和Cd，具有较好的灵敏度和稳定性。用本方法测定

6、板蓝根中的Pb和cd，结果令人满意。2实验部分2．1仪器与试剂CHI660E型电化学工作站(上海辰华仪器公司)；JEM-2100透射电子显微镜(TEM，日本电子公2014-06-21收稿：2014-09-24接受本文系新世纪优秀人才支持计划(No．NCET-08-0191)和国家重大科学仪器设备开发专项(No．2011YQ150072)资助E-mail：qjwang@chem．ecnu．edu．cn554分析化学第43卷司)。实验采用三电极系统：工作电极为玻碳电极(GCE，=3mm)或修饰电极，参比电极为饱和甘汞电极，辅助电极为铂丝

7、。石墨粉(纯度>95％)、硝酸铋、N，N-Z．甲基甲酰胺(DMF)、CdC1，、Pb(NO)，均购于国药集团化学试剂有限公司(上海)，纯度均为分析纯。所用水为超纯水(电阻率≥18．25MO·cm，美国Millipore公司超纯水仪)，0．1mol／L醋酸缓冲溶液用HAc和NaAc配制，并用0．1mol／LNaOH或HAc调节pH值。所用试剂均为分析纯2．2实验过程2．2．1石墨烯的制备氧化石墨烯的制备l2：将2g石墨粉在搅拌下缓慢加入到46mL浓H，sO中，温度保持在0℃左右，再缓慢加入1．2gNaNO与6gKMnO的混合物，注意控

8、制滴加速度，以保持在20cIC以下。在35℃的恒温水浴中反应30min(有气体放出)．然后缓慢加入96mL去离子水。在98℃恒温水浴中反应40min，以增加反应的氧化程度；当产物变成明黄色时，用温水稀释到280mL，再加入6mLH，O