[发明专利]一种检测过氧化氢浓度的试剂及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种检测过氧化氢浓度的试剂和检测方法，属于分析化学的技术领域。

背景技术

过氧化氢(俗称双氧水，分子式为H₂O₂)是一种重要的化工产品，目前广泛应用于纺织、造纸、化工、电子、轻工、污水处理等工业。一般低浓度的过氧化氢，主要用于杀菌及其它医疗用途，而较高浓度的过氧化氢则用于纺织品、皮革、造纸、木材制造工业，作为漂白及去味剂。然而，由于过氧化氢为无色无味的液体，添加于食品中可起到漂白、防腐和除臭等作用，部分食品加工企业在一些食品(如：水发食品的海蜇、鱼翅、虾仁、带鱼、鱿鱼、水果罐头和面制品等)生产过程中违禁加入过氧化氢，以提高产品的外观，少数商家甚至将发霉水产干品经过氧化氢漂白处理重新出售，或者采用过氧化氢来消除病死鸡、鸭或猪肉表面的发黑、淤血和霉斑，然后在这些漂白的原料中再添加人工色素或亚硝酸盐发色后出售。联合国粮食及农业组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)根据其毒性试验报告规定，过氧化氢仅限于牛奶防腐的紧急措施之用。我国《食品添加剂使用卫生标准》亦规定过氧化氢只可在牛奶中限量使用，且仅限于内蒙古和黑龙江两地，在其它食品中均不得有残留。另外，在纺织、造纸和水处理工业中，过氧化氢使用量通常是过量的，而未参加反应的多余过氧化氢会随废水一同排出，如不经处理，将会给生态环境带来巨大的“氧化压力”。因此，过氧化氢的检测，特别是低浓度过氧化氢的检测已成为食品安全和环保人员的一项重要工作。

目前，测定过氧化氢浓度的方法主要有化学计量法、电化学分析法、荧光分析法和分光光度法等。化学计量法中使用最多的是高锰酸钾滴定法，但该方法耗时较长，而且不适用于较低浓度过氧化氢的检测。电化学分析法和荧光分析法是相对准确的检测方法，具有较低的检测限，但其操作复杂，而且对仪器设备的要求较高。分光光度法是目前应用较多的方法，该方法设备要求简单，只需一台简单的分光光度计，且操作方便，具有比较低的检测限，检测限可达微克级，甚至更低。目前商业使用较广的N，N-二乙基-对苯二胺(N，N-diethyl-1，4-phenylenediamine，DPD)检测方法就是其中的一种，该方法的检测限最低可达0.2ug/L(H.Bader，V.Sturzenegger，J.Ho i gné.Wat.Res.1988，22(9)，1109-1115.)。在利用该方法检测过氧化氢的过程中，需要使用过氧化物酶作为催化剂，目前使用最多的催化剂是辣根过氧化物酶(Horseradish Peroxidase，HRP)，但其结构特别不稳定，长时间放置会使其酶活力大大下降，再者由于其来源十分有限，所以价格非常高，市场上辣根过氧化物酶的售价高达1500至5000元/克，使其广泛应用受到局限。因此，人们一直致力于制备一种能代替HRP的高效稳定催化剂，并将其应用于DPD法测定过氧化氢浓度。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种检测过氧化氢浓度的试剂及检测方法。所述的试剂是负载有金属酞菁的碳纳米管，碳纳米管上金属酞菁的负载量一般为0.1％-50％。

所述的金属酞菁的中心金属离子是过渡金属离子；为了提高金属酞菁与碳纳米管的结合牢度，碳纳米管材料可以是单壁碳纳米管、双壁碳纳米管或多壁碳纳米管。

所述的金属酞菁与碳纳米管通过共价键结合。

一种用所述检测过氧化氢浓度的试剂的检测方法，它采用以下步骤进行检测：(1)将负载有金属酞菁的碳纳米管溶解在与水不相容的有机溶剂中，得到溶液a；(2)取一定体积(体积为V₁)的待测过氧化氢溶液，加入pH缓冲液并调节pH至中性(pH6～8范围内)，再加入显色剂N，N-二乙基-对苯二胺，得到溶液b，测得总体积为V₂；(3)在b溶液中，加入适量a溶液，振荡反应一段时间，然后静置，使有机相和水相分层；(4)吸取上述水相层的部分溶液，放入光程为L厘米的比色皿中，用分光光度计测定其在最大吸收波长551nm处的吸光度(记为A)；(5)用以下公式计算得到待测过氧化氢水溶液的摩尔浓度：[H₂O₂]＝A·V₂/21000·V₁·L。