[发明专利]离子液体/表面活性剂修饰玻碳电极及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于电分析化学技术领域，具体涉及一种离子液体/表面活性剂修饰玻碳电极及其制备方法和应用。

背景技术

双酚A（Bisphenol A，BPA）的化学名称为2,2-二（4-羟基苯基）丙烷（2,2-bis（4-hydroxyphenyl)propane），简称二酚基丙烷，分子式为C₁₅H₁₆O₂。双酚A属于重要的有机化工原料，是世界上使用最广泛的工业化合物之一，工业上双酚A一般主要是由苯酚和丙酮在酸性介质中缩合制得的。在巯基乙酸、含氯乙酸、氢氧化钡等催化剂或离子交换树脂存在下，由苯酚和丙酮缩合也可以制得。双酚A是环氧树脂和聚碳酸酯，聚砜树脂、聚苯醚树脂、不饱和聚酯树脂等多种高分子材料生产的主要原料，可用于生产增塑剂、阻燃剂、抗氧剂、热稳定剂、橡胶防老剂、农药、涂料等精细化工产品。双酚A可以促进塑料制品无色透明性，耐用性和抗冲击性，尤其能防止酸性蔬菜和水果从内部侵蚀金属容器，因此广泛用于罐头食品和饮料的包装、奶瓶、水瓶、牙齿填充物所用的密封胶、眼镜片以及其他数百种日用品的制造过程中。

然而，双酚A是一种常见的酚类环境雌激素，具有胚胎毒性和生殖毒性，会使动物性早熟，精子数量下降，前列腺增生并会增加动物卵巢癌，前列腺癌，白血病等恶性疾病的发生几率。即使其浓度在远低于认为安全剂量的水平也可能引起动物的生物效应，因此，双酚A的污染和毒害作用受到世界范围的关注，有关双酚A的高灵敏、高效的检测手段被迫切需要。

目前，检测双酚A的主要方法有高效液相色谱法、气质联用法、固相萃取-液质联用法、荧光法、反相液相色谱法、单扫描极谱法和电化学方法等等。相对于色谱法，荧光分析法等传统的双酚A的检测方法而言，电化学检测方法具有仪器设备简单，易于操作，分析速度快，前处理简单，检测灵敏度高等优点。电化学法主要包括电导分析法、电位分析法、电解分析法、库仑分析法、极谱法和伏安法，电化学传感器等。

近年来，纳米材料、自组装膜、聚合膜等已成功制备电化学传感器并应用于双酚A的检测，但其制备过程及稳定性方面不是很令人满意。因此，开发一种简单、快速、便捷的双酚A检测方法将具有广泛的应用前景。

下面所述的为本发明人提出的将功能化离子液体与表面活性剂相结合，制备的功能化离子液体/表面活性剂复合膜修饰玻碳电极，成功实现了双酚A的高灵敏、快速检测。由于阳离子表面活性剂与双酚A的氢键作用，有利于双酚A在电极表面富集，而咪唑类离子液体的疏水作用也有利于双酚A在电极表面富集，同时，二者的协同作用极大地增强了双酚A的检测灵敏度。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种灵敏度较高且重现性较好的用于双酚A检测的离子液体/表面活性剂修饰玻碳电极。

本发明解决的另一个技术问题是提供了这种离子液体/表面活性剂修饰玻碳电极的制备方法。

本发明还解决的技术问题是该离子液体/表面活性剂修饰玻碳电极在制备检测双酚A电化学传感器中的应用。

本发明的技术方案为：一种离子液体/表面活性剂修饰玻碳电极，其特征在于：玻碳电极的表面修饰有功能化离子液体/表面活性剂复合膜，所述的功能化离子液体为 [C_nmim]BF₄，其中烷基链碳数n=6、8、10或12，所述的表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵，该表面活性剂的疏水基与咪唑类离子液体通过疏水相互作用固定到玻碳电极表面。

本发明所述的离子液体/表面活性剂修饰玻碳电极的制备方法，其特征在于包括以下步骤：（1）玻碳电极预处理，将玻碳电极抛光打磨成镜面，分别用稀硝酸、无水乙醇和高纯水超声清洗1min，室温下自然晾干备用；（2）制备离子液体/表面活性剂修饰玻碳电极，将功能化离子液体[C_nmim]BF₄与表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵超声混合均匀后，用标枪移取4-5μL均匀滴涂于预处理的玻碳电极表面，在红外灯下烤干即制得离子液体/表面活性剂修饰玻碳电极。

本发明所述的离子液体/表面活性剂修饰玻碳电极的制备方法，其特征在于：所述的表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵的摩尔浓度为1×10^-5-5×10^-3mol/L，功能化离子液体[C_nmim]BF₄的用量为10-30μL，功能化离子液体与表面活性剂的体积比为1:1-3。

本发明所述的离子液体/表面活性剂修饰玻碳电极在制备检测双酚A电化学传感器中的应用。