[发明专利]一种检测碘酸根的修饰电极及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种检测碘酸根的修饰电极及制备方法，尤其涉及一种多壁碳纳米管负载磷钼酸修饰电极的制备方法及其对碘酸根浓度分析检测的电化学方法。

背景技术

碘是具有生理活性的人类必须的微量元素，对人体的发育和智力发展有重要作用，缺乏时会影响肌体新陈代谢，危害婴儿发育和成人大脑功能，严重时引起甲状腺肿和地方性克汀病。我国是碘缺乏病危害最严重的国家之一，目前，为防止碘缺乏，国家规定在食盐中加入碘酸钾。而且碘酸钾是一种广泛用于加碘食品、营养品和补碘制剂的微量有效成分。现今有关碘酸根离子的测定方法一般有氧化褪色光度法、荧光猝灭法、示波伏安法和汞膜电极测定法等，但检测过程都较为繁琐，且检出限均较高。与这些方法相比，电化学分析法具有仪器简单，分析速度快等特点。近年来报道了用滴涂法等物理的方法将碳纳米管负载修饰于石墨电极，本发明用循环伏安法等电化学方法将多壁碳纳米管负载磷钼酸，据此进行碘酸根的分析测定。该修饰电极的制备方法与滴涂法等物理的方法相比，具有制备方法简单、快速、电极的稳定性好的优点。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术问题的不足，从而提供一种以多壁碳纳米管负载磷钼酸修饰玻碳电极，据此来对碘酸根的分析检测的电化学方法。

本发明的一种检测碘酸根的修饰电极及制备方法包括以下步骤：

(1)玻碳电极分别用1800#，2000#，4000#金相砂纸打磨抛光，再分别用丙酮，乙醇，10％NaOH溶液，1∶1的HNO₃溶液，二次蒸馏水清洗，烘干备用。

(2)将(1)得到的经过预处理的玻碳电极以50mV·S^-1扫速在0.5mo l/LH₂SO₄中-0.2V-1.2V之间扫描至稳定，烘干。

(3)多壁碳纳米管用浓硝酸加热到120℃回流14小时，抽滤，洗涤至中性。把处理后的多壁碳纳米管超声分散于磷钼酸水溶液中，二者所形成的悬浮液中含有1.0mg/L的多壁碳纳米管和1.0-2.5mg/L的磷钼酸时，最好1.8-2.2mg/L，经(2)处理后的玻碳电极置于悬浮液中，以50mV·S^-1扫速在-0.2V-0.8V之间扫描至稳定，获得重复性的伏安信号，二次蒸馏水洗涤，制得多壁碳纳米管负载磷钼酸修饰电极。

(4)经(3)制备的多壁碳纳米管负载磷钼酸修饰玻碳电极置于不同浓度的碘酸根离子溶液中，加入pH范围介于3.9-4.5的醋酸-醋酸钠缓冲溶液，以多壁碳纳米管负载磷钼酸修饰玻碳电极为工作电极，饱和甘汞电极或银/氯化银电极为参比电极，铂电极为对电极组成三电极系统，扫描记录其相应的循环伏安图的峰电流值，与碘酸根离子的浓度关联得线性模型，通过计算得到碘酸根离子的浓度。循环伏安法的参数为：扫速：50mV·S^-1扫描范围：在-0.6V-0.8V之间。

采用上述技术方案的有益效果是：与现行的碘酸根离子的分析检测相比，本发明所制备的多壁碳纳米管负载磷钼酸修饰玻碳电极具有制备方法简单、快速、电极的稳定性好的优点。用此该修饰电极碘酸根的分析检测具有分析速度快、检测范围广、重现性好等优点。对碘酸根离子的分析检测范围为：1.1×10^-7mol/L-1.0×10^-2mol/L。存放于空气中的多壁碳纳米管负载磷钼酸修饰玻碳电极的稳定性由每隔4天测量对碘酸根的响应电流得到，结果表明，存放20天后，修饰电极对碘酸根的响应电流值保留了初始值的80％。修饰电极对碘酸根的响应电流进行4次重复测量，相对标准偏差仅1.1％。以上结果表明，该修饰电极具有良好的稳定性和重现性。

具体实施方式

玻碳电极分别用1800#，2000#，4000#金相砂纸打磨抛光，再分别用丙酮，乙醇，10％NaOH溶液，1∶1的HNO₃溶液，二次蒸馏水清洗，烘干备用。将该玻碳电极以50mV·S^-1扫速在0.5mol/LH₂SO₄中-0.2V-1.2V之间扫描至稳定，烘干。多壁碳纳米管用浓硝酸加热到120℃回流14小时，抽滤，洗涤至中性。称取0.1mg的多壁碳纳米管和0.2mg的磷钼酸于烧杯中，加入100mL的二次蒸馏水，超声分散5h。处理后的玻碳电极置于悬浮液中，以50mV·S^-1扫速在-0.2V-0.8V之间扫描12圈，二次蒸馏水洗涤，制得了本发明的多壁碳纳米管和磷钼酸电极。

将制备的多壁碳纳米管负载磷钼酸修饰玻碳电极置于一定浓度的碘酸根离子溶液中，加入pH等于4.34的醋酸-醋酸钠缓冲溶液，以多壁碳纳米管负载磷钼酸修饰玻碳电极为工作电极，饱和甘汞电极为参比电极，铂电极为对电极组成三电极系统，扫描记录其相应的循环伏安图的峰电流值，与碘酸根离子的浓度关联得线性模型，通过计算得到碘酸根离子的浓度。循环伏安法的参数为：扫速：50mV·S^-1扫描范围：在-0.6V-0.8V之间。