[发明专利]快速测定胭脂红和柠檬黄的电化学传感器及其制备方法

说明书

技术领域

 本发明涉及电化学传感器技术领域，更具体地，涉及一种快速测定胭脂红和柠檬黄的电化学传感器及其制备方法。

背景技术

人工合成色素因颜色均匀、良好的水溶性、成本低、低微生物污染和对光、氧气和pH有很好的稳定性，广泛应用于食品行业来改善食品的外观和色泽。然而现代医学研究证实许多人工合成色素对人体的危害十分严重，必须严格控制其用量甚至禁止使用。胭脂红和柠檬黄是人工合成的偶氮类色素，目前广泛用作食品色素添加剂。它们颜色鲜艳、稳定，但对人体存在一定的毒性，过多使用会对人产生危害。例如，近来的研究数据表明柠檬黄可能引起过敏和哮喘，胭脂红毒理学实验显示其具有一定的致癌和致突变作用。由此可见，建立一种快速的、灵敏的、简单的和低成本的同时检测胭脂红和柠檬黄的方法对于人类健康和食品安全是很重要的。

目前，柠檬黄和胭脂红的检测方法主要有色谱，色谱－质谱联用和光谱法。色谱法分析时间长，需要大型复杂的仪器设备和专业的操作人员，难以实现快速检测，不便于普遍推广。分光光度法灵敏度低、选择性差，不适合痕量分析。电化学传感检测不仅灵敏度高、选择性好，而且操作简便、分析速度快、样品预处理简单、所需仪器简便便携，因而非常适合痕量组分的快速检测。目前，应用电化学方法同时检测胭脂红和柠檬黄很少报道。因此，研究快速简便、高灵敏度同时测定食品中胭脂红和柠檬黄的环境友好型电化学传感器仍充满挑战和创新性。

发明内容

本发明的目的是提供一种快速测定胭脂红和柠檬黄的电化学传感器，该传感器操作简便，环境友好，且灵敏度高，无需长时间富集，满足快速检测的要求。

本发明的另一目的是提供一种所述测定胭脂红和柠檬黄的电化学传感器的制备方法。

本发明目的通过以下技术方案予以实现：

提供一种快速测定胭脂红和柠檬黄的电化学传感器，至少包括碳糊电极，所述碳糊电极包括外壳和位于外壳内的铜棒，所述外壳前端设有空腔，空腔填充有碳糊。

优选地，所述外壳直径为6mm，长度为6cm。

优选地，所述空腔直径为3mm，深度为1mm。

本发明还提供了所述快速测定胭脂红和柠檬黄的电化学传感器的制备方法，包括以下步骤：

S1．氧化铝材料的制备：

将Al（NO₃）₃·9H₂O溶解于二次水中，再加入尿素，Al、尿素、水的摩尔比为1:9:90，然后将所得溶液转移到水热反应釜内，放入100℃烘箱内反应，将反应得到的固体，用二次水洗涤，抽滤，在80℃烘箱内干燥24h，再放入马弗炉里500℃煅烧2h，得到氧化铝材料；

S2．传感器的制备：

将0.1g氧化铝材料、0.9g石墨粉和0.3mL石蜡油混合均匀，得到碳糊，然后将碳糊压入外壳的前端空腔内，最后在称量纸上磨平抛光，制得快速测定胭脂红和柠檬黄的电化学传感器。

可选地，S1步骤中100℃烘箱内反应时间为6h～24 h。

优选地，S1步骤中100℃烘箱内反应时间为12h或24 h。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、由于其独特的性质，纳米结构的氧化铝常被用作催化剂载体，吸附剂，制陶业和研磨料，也可以应用于电化学检测领域，以不同形状的氧化铝作为电化学传感器的敏感材料，借助其强的富集能力，显著提高胭脂红和柠檬黄的表面浓度和电化学氧化信号，实现高灵敏度测定，胭脂红检测限为0.05 μg L^-1 (即0.05 ppb，0.08 nmol L^-1)，柠檬黄检测限为0.19 μg L^-1 (即0.19 ppb，0.36 nmol L^-1)；

2、由于氧化铝材料对胭脂红和柠檬黄的氧化有显著的增敏效应，灵敏度高，因而测定时无需长时间富集，测定时间3 min以内，满足快速检测要求；

3、测定时基于胭脂红和柠檬黄的电化学氧化信号，样品无需前处理，操作非常简便；此外，传感器为全固态，直径6 mm，长度6 cm，便于携带；

4、传感器主要由氧化铝、石墨等材料构成，不会造成环境污染，对操作者健康无影响，属于环境友好型。

附图说明

图1为本发明快速测定胭脂红和柠檬黄的电化学传感器的结构示意图。