一種用于同時測定氨基酚異構(gòu)體的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及同分異構(gòu)體分析測定【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種利用恒電流沉積法制備十六烷基功能化介孔硅修飾玻碳電極并用于同時測定氨基酚三種同分異構(gòu)體的方法。電極制作較簡便，材料價格低廉，穩(wěn)定性好，無毒，不污染環(huán)境，并且本測定方法有效減低了共存物質(zhì)的干擾，選擇性好，靈敏度高。
【專利說明】一種用于同時測定氨基酚異構(gòu)體的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及同分異構(gòu)體分析測定【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種利用恒電流沉積法制備十六燒基功能化介孔娃修飾玻碳電極并用于同時測定氨基酹異構(gòu)體的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]氨基酚(AP)是一種重要的化工中間體，廣泛應(yīng)用于生物、醫(yī)藥、印刷、染料等方面。由于其污染環(huán)境，并且對人體有一定的毒副作用，因此檢測其含量具有十分重要的意義。含酚廢水的排放在國內(nèi)外都有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。因此對實現(xiàn)環(huán)境中微量的酚類有機污染物的檢測與分離有著比較高的必要性和實用性。近年來越來越多分析工作者利用化學(xué)修飾電極對氨基酚進行測定，其中利用碳納米管聚合物修飾電極對氨基酚異構(gòu)體進行識別研究的較多，但這種方法所需電極材料合成復(fù)雜，碳納米管價格昂貴，電極不易更新和重現(xiàn)性較差，且檢測選擇性和靈敏度不高。本發(fā)明所涉及恒電流沉積法制備十六烷基功能化介孔硅修飾玻碳電極使得電極制備過程更加簡便，且修飾電極材料價格低廉，穩(wěn)定性好，選擇性好，靈敏度高。此外，本發(fā)明與早期所介紹的介孔材料NH2-SBA15修飾電極相比具有更好的穩(wěn)定性及可長期使用的優(yōu)點。
[0003]十六烷基三甲氧基硅烷屬于長鏈烷氧基硅烷類的一種，屬于一類特殊的硅烷偶聯(lián)齊U，其結(jié)構(gòu)中含有硅羥基，可與許多官能團發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，易于功能化修飾，除此之外，長鏈硅烷可充分發(fā)揮相鄰R基團之間的疏水作用。另外，介孔材料具有較大的孔容、比表面積，2-50 nm范圍內(nèi)均勻可調(diào)的孔徑，表面可功能化，以及高度有序的介觀結(jié)構(gòu)等一系列優(yōu)點，電化學(xué)傳感器的構(gòu)建利用到介孔材料，可充分發(fā)揮了它在吸附分離、催化等領(lǐng)域展現(xiàn)了優(yōu)異性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是針對上述氨基酚同分異構(gòu)體測定中的缺點而提供。一種利用恒電流沉積法制備十六燒基功能化介孔娃修飾玻碳電極并用于同時測定氨基酹異構(gòu)體的方法。電極制作較簡便，材料價格低廉，穩(wěn)定性好，無毒，不污染環(huán)境，并且本測定方法有效減低了共存物質(zhì)的干擾，選擇性好，靈敏度高。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種用于同時測定氨基酚異構(gòu)體的方法，利用恒電流沉積法制備十六燒基功能化介孔娃修飾玻碳電極并用于同時測定氨基酹異構(gòu)體的方法。
[0006]這種恒電流沉積法制備十六烷基功能化介孔硅修飾玻碳電極，其具體制作步驟為，取乙醇與二次水配成的溶液20 mL，依次加入KCl (0.11 g)、CTAB(1.19 g), TEOS (1.89g)和十六烷基三乙氧基硅烷，然后用0.1 molXL—1的HCl調(diào)節(jié)pH到3.0 (溶液中n TEOS:n CTAB=I:0.36)作為沉積溶液；在電解池中加入10.00 mL沉積溶液，以玻碳電極為工作電極、鉬電極為輔助電極、Ag/AgCl電極為參比電極在恒電流26 mA沉積200 s;取出電極用二次水沖洗后放入干燥箱中，以130 1:烘干過夜，冷卻，放入乙醇中靜止十分鐘脫去模板劑得到十六燒基功能化介孔娃修飾玻碳電極。[0007]利用所述的十六烷基功能化介孔硅修飾玻碳電極測定氨基酚三種同分異構(gòu)體的方法，具體步驟為:
①用微 量進樣器分別將一定量的o-AP1-AP、/7-AP溶液準(zhǔn)確移入含有10mL pH 8.0的PBS緩沖溶液的電解池中，以所述電極十六烷基功能化介孔硅修飾玻碳電極為工作電極，Ag/AgCl電極為參比電極，鉬電極為對電極；實驗在CHI625B電化學(xué)綜合測試儀上進行，其附屬的計算機軟件供作實驗數(shù)據(jù)的采集和處理；在-0.2~0.8 V電位范圍內(nèi)進行差分脈沖掃描，記錄穩(wěn)定的示差脈沖伏安圖；
②將o-KP、m-KP、P-KP的濃度分別固定在1.0X 10_5 mol/L,而變更其中之一的濃度，隨著該濃度的增大，氧化峰電流增加，可得ο-ΑΡ、》-ΑΡ、/7-ΑΡ線性關(guān)系曲線；同時按照相關(guān)靈敏度的測定原則，測定其三者的檢出限；
識別氨基酌.異構(gòu)體的最佳條件為:支持電解質(zhì)選用PBS緩沖液，最佳pH為8.0,由不差脈沖法測得三種同分異構(gòu)體的濃度均在一定范圍內(nèi)與峰電流呈良好的線性關(guān)系；
o-ΑΡ 的線性范圍為 1.0X I(T6 ~ 8.0X I(T4 mol/L,線性方程為 Ip= 0.00379 +
5.77 X 104c，c是濃度，單位是mol/L，峰電流Ip單位是mA，線性相關(guān)系數(shù)r=0.9976，檢出限為 1.0Χ10-7 mol/L ；
?-AP的線性范圍為1.0X10-6~1.0X10-4 mol/L，線性方程為Ip=
0.09391+1.66X 104c，c是濃度，單位是mol/L，峰電流Ip單位是mA，線性相關(guān)系數(shù)r=0.9984，檢出限為 3.0 X 1(T7 mol/L ；
/7-AP 的線性范圍為 1.0Χ10-6 ~4.0Xl(T4mol/L，線性方程為 Ip= 0.0471-3.81 X IO3C,c是濃度，單位是mol/L，峰電流Ip單位是mA，性相關(guān)系數(shù)r=0.9981，檢出限為3.0X 10〃mol/L ；
③結(jié)合上述線性方程，對未知濃度的氨基酚同分異構(gòu)體混合溶液樣品進行測定，計算出各異構(gòu)體的濃度；將未知濃度的o-k?、m-k?、p-k?三組分混合溶液放在電解池中，以所述電極十六烷基功能化介孔硅修飾玻碳電極為工作電極，Ag/AgCl電極為參比電極，鉬電極為對電極；實驗在CHI625B電化學(xué)綜合測試儀上進行，其附屬的計算機軟件供作實驗數(shù)據(jù)的采集和處理；在-0.2~0.8 V電位范圍內(nèi)進行差分脈沖掃描，在不同峰電位處分別測得不同的同分異構(gòu)體的Ip值；將所測得的Ip值分別代入上述所得的線性方程中，計算得o-AP、m-k?、p_k?各自的濃度。
[0008]本發(fā)明的有益效果為:這種利用恒電流沉積法制備十六烷基功能化介孔硅修飾玻碳電極使得電極制作過程更加簡便，且修飾電極材料價格低廉，穩(wěn)定性好，無毒，不污染環(huán)境；其中P_M\ o-AP氧化峰電位之差為96 mV, o-AP和》_ΑΡ氧化峰電位之差為401 mV,能明顯區(qū)分氨基酚的三種同分異構(gòu)體，本測定方法選擇性好，靈敏度高?？捎糜谕瑫r測定含氨基酚三種同分異構(gòu)體的樣品。
[0009]【專利附圖】

【附圖說明】:
圖1所示為氨基酚異構(gòu)體在不同電極上的循環(huán)伏安圖；
圖2所示為氨基酚異構(gòu)體在不同電極上的示差脈沖伏安圖；
圖3所示為不同濃度下的o-AP示差脈沖伏安圖；
圖4所示為不同濃度下的ff1-ΑΡ示差脈沖伏安圖；
圖5所示為不同濃度下的/7-AP示差脈沖伏安圖。[0010]其中，1-O-AP，2-fi?-AP，3-/7-AP，4-裸玻碳電極，5_本發(fā)明電極十六烷基功能化介孔娃修飾玻碳電極。
[0011]【具體實施方式】:
為了更好地理解本發(fā)明，下面用具體實例來詳細說明本發(fā)明的技術(shù)方案，但是本發(fā)明并不局限于此。
[0012]實施例1
1.恒電流沉積法制備十六烷基功能化介孔娃修飾玻碳電極
利用恒電流沉積法制備十六烷基功能化介孔硅修飾電極的制作步驟:取乙醇與二次水配成的溶液20 mL，依次加入KCl (0.11 g)、CTAB(1.19 g),TEOS (1.89 g)和十六烷基三乙氧基硅烷，然后用0.1 mol X I/1的HCl調(diào)節(jié)pH到3.0 (溶液中n TEOS:n CTAB=1:0.36)作為沉積溶液；在電解池中加入10.00 mL沉積溶液，以玻碳電極為工作電極、鉬電極為輔助電極、Ag/AgCl電極為參比電極在恒電流26 mA沉積200 s ;取出電極用二次水沖洗后放入干燥箱中，以130 1:烘干過夜，冷卻，放入乙醇中靜止十分鐘脫去模板劑得到十六烷基功能化介孔娃修飾玻碳電極；
2.氨基酚三種同分異構(gòu)體測定步驟:
①用微量進樣器分別將一定量的o-AP1-AP、/7-AP溶液準(zhǔn)確移入含有10mL pH 8.0的PBS緩沖溶液的電解池中，以所述電極十六烷基功能化介孔硅修飾玻碳電極為工作電極，Ag/AgCl電極為參比電極 ，鉬電極為對電極；實驗在CHI625B電化學(xué)綜合測試儀上進行，其附屬的計算機軟件供作實驗數(shù)據(jù)的采集和處理；在-0.2~0.8 V電位范圍內(nèi)進行差分脈沖掃描，記錄穩(wěn)定的示差脈沖伏安圖；
②將o-KP、m-KP、P-KP的濃度分別固定在1.0X 10_5 mol/L,而變更其中之一的濃度，隨著該濃度的增大，氧化峰電流增加，可得ο-ΑΡ、》-ΑΡ、/7-ΑΡ線性關(guān)系曲線；同時按照相關(guān)靈敏度的測定原則，測定其三者的檢出限；
識別氨基酌.異構(gòu)體的最佳條件為:支持電解質(zhì)選用PBS緩沖液，最佳pH為8.0,由不差脈沖法測得三種同分異構(gòu)體的濃度均在一定范圍內(nèi)與峰電流呈良好的線性關(guān)系；
o-AP 的線性范圍為 1.0X I(T6 ~ 8.0X I(T4 mol/L,線性方程為 Ip= 0.00379 +
5.77 X 104c，c是濃度，單位是mol/L，峰電流Ip單位是mA，線性相關(guān)系數(shù)r=0.9976，檢出限為 1.0Χ10-7 mol/L ；
?-AP的線性范圍為1.0X10-6~1.0X10-4 mol/L，線性方程為Ip=0.09391+1.66X 104c，c是濃度，單位是mol/L，峰電流Ip單位是mA，線性相關(guān)系數(shù)r=0.9984，檢出限為 3.0 X 1(T7 mol/L ；
/7-AP 的線性范圍為 1.0Χ10-6 ~4.0Xl(T4mol/L，線性方程為 Ip= 0.0471-3.81 X IO3C,c是濃度，單位是mol/L，峰電流Ip單位是mA，性相關(guān)系數(shù)r=0.9981，檢出限為3.0X 10〃mol/L ；
③結(jié)合上述線性方程，對未知濃度的氨基酚同分異構(gòu)體混合溶液樣品進行測定，計算出各異構(gòu)體的濃度；將未知濃度的o-k?、m-k?、p-k?三組分混合溶液放在電解池中，以所述電極十六烷基功能化介孔硅修飾玻碳電極為工作電極，Ag/AgCl電極為參比電極，鉬電極為對電極；實驗在CHI625B電化學(xué)綜合測試儀上進行，其附屬的計算機軟件供作實驗數(shù)據(jù)的采集和處理；在-0.2~0.8 V電位范圍內(nèi)進行差分脈沖掃描，在不同峰電位處分別測得不同的同分異構(gòu)體的Ip值；將所測得的Ip值分別代入上述所得的線性方程中，計算得o-AP、m-k?、p_k?各自的濃度。
[0013]本發(fā)明利用相鄰十六烷基基團之間的疏水作用和吸附識別作用，拉大了氨基酚異構(gòu)體在修飾電極上的峰電位差異。由氨基酚異構(gòu)體在十六烷基功能化介孔硅修飾玻碳電極的示差脈沖伏安圖可知，P-AP的氧化峰出現(xiàn)于I mV，o-AP的氧化峰出現(xiàn)在97 mV, m-AP的氧化峰出現(xiàn)在498 mV。其中p-AP、o-AP氧化峰電位之差為96 mV, o-AP和m_AP氧化峰電位之差為401 mV，可見該修飾電極可實現(xiàn)對三種氨基酚異構(gòu)體的同時。該修飾電極采用恒電流沉積的方式制備使得電極制備過程更加簡便，且修飾電極的材料價格低廉，穩(wěn)定性好，無毒，不污染環(huán)境，可 以將其直接應(yīng)用于測定含氨基酚異構(gòu)體的樣品。
【權(quán)利要求】
1.一種用于同時測定氨基酚異構(gòu)體的方法，其特征在于利用恒電流沉積法制備十六烷基功能化介孔娃修飾玻碳電極并用于同時測定氨基酹異構(gòu)體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于同時測定氨基酚異構(gòu)體的方法，其特征在于，其制作步驟為:取乙醇與二次水配成的溶液20 mL，依次加入KCl (0.11 g), CTAB (1.19 g)、TEOSd.89 g)和十六烷基三乙氧基硅烷，然后用0.1 molXL—1的HCl調(diào)節(jié)pH到3.0(溶液中n TEOS:n CTAB=1:0.36)作為沉積溶液；在電解池中加入10.00 mL沉積溶液，以玻碳電極為工作電極、鉬電極為輔助電極、Ag/AgCl電極為參比電極在恒電流26 mA沉積200 s ;取出電極用二次水沖洗后放入干燥箱中，以130 1:烘干過夜，冷卻，放入乙醇中靜止十分鐘脫去模板劑得到十六烷基功能化介孔娃修飾玻碳電極。
3.利用權(quán)利要求1所述的一種用于同時測定氨基酚異構(gòu)體的方法，其特征在于，具體步驟為: ①用微量進樣器分別將一定量的鄰-氨基酚(o-AP)、間-氨基酚Os-AP)、對-氨基酚(/7-AP)溶液準(zhǔn)確移入含有10 mL pH 8.0的PBS緩沖溶液的電解池中，以權(quán)利要求1所述電極為工作電極，Ag/AgCl電極為參比電極，鉬電極為對電極；實驗在CHI625B電化學(xué)綜合測試儀上進行，其附屬的計算機軟件供作實驗數(shù)據(jù)的采集和處理；在-0.2~0.8 V電位范圍內(nèi)進行差分脈沖掃描，記錄穩(wěn)定的示差脈沖伏安圖； ②將o-AP1-AP、/7-AP的濃度分別固定在1.0X 10_5 mol XL—1，而變更其中之一的濃度，隨著該濃度的增大，氧化峰電流增加，可得ο-ΑΡ、《-ΑΡ、/7-ΑΡ線性關(guān)系曲線；同時按照相關(guān)靈敏度的測定原則，測定其三者的檢出限； 識別氨基酌.異構(gòu)體的最佳條件為:支持電解質(zhì)選用PBS緩沖液，最佳pH為8.0,由不差脈沖法測得三種同分異構(gòu)體的濃度均在一定范圍內(nèi)與峰電流呈良好的線性關(guān)系； o-ΑΡ 的線性范圍為 1.0X 10_6 ~8.0X10_4m molXL' 線性方程為 Ip= 0.00379 +5.77 X 104c，c是濃度，單位是molXL—1，峰電流Ip單位是mA，線性相關(guān)系數(shù)r=0.9976，檢出限為 1.0Χ10-7 molXL-1 ； m-k?的線性范圍為1.0Χ10-6~1.0Χ10-4 ι?οΙΧΙΛ線性方程為Ip=0.09391+1.66Χ 104c，c是濃度，單位是molXL—1，峰電流Ip單位是mA，線性相關(guān)系數(shù)r=0.9984，檢出限為 3.0X I (T7 mo I X L-1 ； P-AP的線性范圍為1.0X Kr6~4.ΟΧΙΟ—4 ι?οΙΧΙΛ線性方程為Ip=0.0471-3.81 X IO3C, c是濃度，單位是mol X L—1，峰電流Ip單位是mA，性相關(guān)系數(shù)r=0.9981，檢出限為 3.0Χ10-7 molXL-1 ； ③結(jié)合上述線性方程，對未知濃度的氨基酚同分異構(gòu)體混合溶液樣品進行測定，計算出各異構(gòu)體的濃度；將未知濃度的o-k?、m-k?、p-k?三組分混合溶液放在電解池中，以權(quán)利要求I所述電極為工作電極，Ag/AgCl電極為參比電極，鉬電極為對電極；實驗在CHI625B電化學(xué)綜合測試儀上進行，其附屬的計算機軟件供作實驗數(shù)據(jù)的采集和處理；在-0.2~0.8 V電位范圍內(nèi)進行差分脈沖掃描，在不同峰電位處分別測得不同的同分異構(gòu)體的Ip值；將所測得的Ip值分別代入上述所得的線性方程中，計算得o-k?、m-k?、p-k?各自的濃度。
【文檔編號】G01N27/30GK103926303SQ201410184401
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年5月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月5日
【發(fā)明者】周長利, 鄭香麗, 衛(wèi)茂超, 劉姍 申請人:濟南大學(xué)