[发明专利]石墨烯-氧化石墨纳米复合材料修饰电极及其同时测定邻苯二酚和对苯二酚浓度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用纳米复合材料修饰电极以及用其同时测定邻苯二酚和对苯二酚同分异构体的方法，属化学同分异构体分析测定技术领域。

背景技术

苯二酚是一种重要的工业原料和中间体，广泛用于照相、染料、化妆品、化工和制药等行业。美国环境保护署认为邻苯二酚和对苯二酚是有明显毒性的环境污染物质。邻苯二酚和对苯二酚两者化学和物理性质相似，在环境中共同存在，测定时互有干扰。因此，发展一种同时测定对苯二酚和邻苯二酚两种异构体的方法有重要意义。目前，气相色谱分析方法、荧光光度法、吸光度比值导数法、紫外分光光度法及双波长比值法等，但这些方法大都仪器昂贵，灵敏度低，前处理复杂且线性范围较窄等不足。相比于上述方法，电化学方法具有仪器简单、选择性好、灵敏度高等优点。但是，由于邻苯二酚和对苯二酚的峰电位离得很近，传统电极不能有效分离。因此，还需建立一种快速方便和高选择性、高灵敏度的电化学分析法来同时测定苯二酚的这两种异构体。这在环境监测、化工工业生产、在线质量监控等领域具有重要意义。

近年来，越来越多分析工作者利用纳米材料修饰电极去实现对苯二酚异构体的同时测定，如：碳纳米管、碳纳米纤维、纳米金、石墨烯等。其中，由于石墨烯具有比表面积大（2600m²·g^-1）、超薄的晶体厚度（0.335nm）、化学稳定性好、导电性好（200～2000cm²·v^-1·s^-1）等优势备受科学界的关注。但是，结构完整的石墨烯是由不含任何不稳定键的苯六元环组合而成的二维晶体，表面呈惰性使其具较高的化学稳定性。与其它溶剂的相互作用较弱，同时石墨烯的片与片之间有较强的范德华力，容易聚集，这给石墨烯的研究和应用造成了极大的困难。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供了一种材料合成简单方便、电极制作简便、水分散性好的石墨烯-氧化石墨纳米复合材料修饰电极的制备工艺；

本发明的另一目的是提供一种灵敏度高、选择性好的同时测定邻苯二酚和对苯二酚两种同分异构体的方法。

本发明的目的通过以下技术方案来具体实现：

一种石墨烯-氧化石墨纳米复合材料修饰电极的制备方法，包括如下步骤，

a. 石墨烯-氧化石墨烯纳米复合材料的制备：

向氧化石墨烯溶液中缓慢加入石墨烯，使石墨烯和氧化石墨烯的质量比为0.5-3:1，将溶液用水稀释，超声分散30min，得到1 mg/mL的石墨烯－氧化石墨烯GR-GO纳米复合材料；

b. 电极的处理：

将玻碳电极先用0.3 μm的三氧化二铝悬浊液在打磨布上处理，再用0.05μm的三氧化二铝悬浊液在打磨布上抛光成镜面，最后用乙醇、二次水超声清洗，用高纯氮气吹干；

c. GR-GO修饰电极（GR-GO/GCE）的制备：

取3-8μL1 mg/mL的GR-GO纳米复合材料滴涂到打磨好的玻碳电极表面，空气中自然干燥，得石墨烯-氧化石墨烯纳米复合材料修饰电极，即GR-GO修饰电极。

GR-GO纳米复合材料滴涂太多时形成的膜会太厚，容易从电极表面脱落；太少不能完全覆盖电极表面，导电性降低。取5μL1 mg/mL的GR-GO纳米复合材料滴涂后所得GR-GO修饰电极最灵敏，电极响应最佳。

上述的GR-GO修饰电极（GR-GO/GCE）同时测定邻苯二酚和对苯二酚浓度的方法，包括如下步骤，

a. 用微量移液枪分别将邻苯二酚CC和对苯二酚HQ准确移入含有 pH 7.0的磷酸盐缓冲液电解池中，以权利要求1所述GR-GO修饰电极为工作电极，以Ag/AgCI电极为参比电极，以铂电极为对电极，进行差示脉冲扫描，记录稳定的差示脉冲伏安图；

b. 将权利要求1或2所述GR-GO修饰电极置于含有5×10^-5 mol/L邻苯二酚和不同浓度的对苯二酚的pH 7.0的磷酸盐缓冲液，以Ag/AgCI电极为参比电极，以铂电极为对电极，进行差示脉冲扫描；

c.将权利要求1或2所述GR-GO修饰电极置于含有5×10^-5 mol/L对苯二酚和不同浓度的邻苯二酚的pH 7.0的磷酸盐缓冲液，以Ag/AgCI电极为参比电极，以铂电极为对电极，进行差示脉冲扫描；

d.同时按照相关灵敏度的测定原则，测定其三者的检出限，根据示差脉冲法测得两种同分异构体的浓度在一定范围内与峰电流的线性关系得出线性方程；