氟化石墨修饰玻碳电极同时测定邻苯二酚和对苯二酚.pdf

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1、第43卷分析化学(FENXIHUAXUE)研究报告第l2期2015年12月ChineseJournalofAnalyticalChemistry1906～1912DOI：10．11895／j．issn．0253-3820．150372氟化石墨修饰玻碳电极同时测定邻苯二酚和对苯二酚马振华王会才姚晓霞刘明强马禹强(天津工业大学环境与化学工程学院，天津300387)(省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室，天津300387)摘要通过氟化预氧化石墨的方法，制备了一种新型的氟化石墨并用于修饰玻碳电极。采用循环伏安法研究了修饰电极对邻苯二酚和对苯二酚的电催化行为，考察了支持电解质的pH值、扫速和滴涂量对邻

2、苯二酚和对苯二酚伏安响应的影响。在最优实验条件下，以0．2mol／L磷酸盐缓冲溶液(pH6．0)作为支持电解质，采用差分脉冲伏安(DPV)法同时测定邻苯二酚和对苯二酚。邻苯二酚和对苯二酚的氧化峰电流与其浓度在1．0～150txmol／L范围内呈现良好的线性关系，检出限分别为0．31和0．43p~mol／L(S／N=3)。修饰电极具有较好的重现性、稳定性和较强的抗干扰能力。将此方法用于模拟水样中邻苯二酚和对苯二酚的测定，结果令人满意。关键词氟化石墨；邻苯二酚；对苯二酚；差分脉冲伏安；同时测定1引言苯二酚作为重要的医药工业中间体和基本化工原料，被广泛应用于制药、染料、化妆品等化工行业。苯二酚有三

3、种同分异构体：邻苯二酚(Catechol，CC，又称儿茶酚)、对苯二酚(Hydroquinone，HQ，又称氢醌)和间苯二酚(Resorcinol，RC)。其中邻苯二酚和对苯二酚具有明显毒性，在食品、医药、化妆品中的残留对人体和环境会造成很大危害。目前检测该类物质的方法主要有液相色谱法J、荧光法J、化学发光法]、分光光度法等，但是这些方法通常存在仪器昂贵、分析步骤繁琐、灵敏度较低等问题。电化学方法具有操作简单、快速、灵敏度高、选择性好等优点，然而，HQ和CC结构相似，使得两者在电极表面的氧化还原峰重叠，难以同时测定j。近年来，已有文献报道了使用各种化学修饰电极用于HQ和cc的同时检测，但仍普

4、遍存在着检出限高、线性范围窄、灵敏度偏低以及电极制备过程较复杂等问题。近年来，关于SP杂化平面碳材料的卤化研究引起了广泛关注，其中卤代石墨烯表现出优异的电化学性能，比如打开带隙和加快电子转移速率(HET)¨HJ，而材料的电子转移速率是电化学传感器的重要特性。氟化石墨烯的氟化程度较高且氟化程度不易调控，氟化过程中对sp杂化结构破坏较严重，带隙被打开，使石墨烯由导体变为半导体，因而不利于在电化学传感器上的应用；而氟化石墨结构类似于层状石墨，但没有芳香性，氟原子上下交替连接在层状石墨碳原子上。在氟的含量较低时，由于氟的存在可以加快电子转移速率，提高电催化活性，并且氟化石墨是多层结构，其表面氟的改性

5、并不影响其内部结构，这就使得氟化石墨具有良好的导电性¨。同时，由于CC和HQ分子中的羟基可与氟化石墨中分氟原子形成氢键，有利于增强修饰电极与目标分子之间的亲和力，提高电化学检测的富集效率。本研究采用氟化预氧化石墨的方法，制备了新型氟化石墨用于修饰玻碳电极，利用氟化石墨优异的电催化活性、良好的电子转移特性及其与目标分子的高亲和力，实现了CC和HQ的同时测定。本方法重现性好、稳定性高，并具有较强的抗干扰能力，有望用于实际污水中cc和HQ含量的测定。2实验部分2．1仪器与试剂LK2010型电化学工作站(天津市兰力科化学电子高技术有限公司)；FTIR-650型傅立叶变换红外光谱仪(天津港东科技有限公

6、司)；XPSPHI5000VersaProbeX一射线光电子能谱仪(日美表面分析仪器公2015-05-06收稿；2015—10—14接受本文系天津市与科技部中小企业创新基金(Nos．13ZXCXSY14200，13C26211200305)，天津市科技特派员目(No．14JCTPJC00500)以及国家自然科学基金(No．30900325)资助项目}Email：wanghuicai@tjpu．edu．cn第12期马振华等：氟化石墨修饰玻碳电极同时测定邻苯二酚和对苯二酚1907司)；PHS．3BWpH计(上海雷磁公司)。石墨粉(粒度≤45m，Aldrich公司)；HF(40％，天津市赢达稀贵化

7、学试剂厂)；其它试剂均为分析纯；实验用水为二次去离子水。磷酸盐缓冲溶液(PBS)用0．2mol／L的NaHPO和NaH：PO溶液配制，使用NaOH和H3PO4调节pH值’。2．2实验方法2．2．1石墨预氧化称取4g石墨、8g过硫酸钾和8g五氧化二磷，依次放人100mL三El瓶中，再加入24mL浓HsO，8O℃下搅拌反应1h。自然冷却至室温后，将反应液倒入盛有200mL水的烧杯中，经抽滤、洗涤至中性，真空干燥，