[发明专利]蒙脱土基电化学传感器及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种蒙脱土基电化学传感器的制备方法，步骤1：按体积质量比为8‑12mL/g的比例取浓度为0.75‑1.5mo l/L的Fe(NO₃)₃溶液与蒙脱土,并将二者混合均匀，混匀后离心取沉淀物，采用去离子水对沉淀物进行洗涤，并在沉淀物洗涤后将其烘干后研磨至过150‑250目筛，并将所得粉末在250‑350℃的温度下煅烧2‑4h，即得到改性蒙脱土；步骤2：取按照质量体积比为1.5‑2.5g/L的比例取步骤1所制得的改性蒙脱土与去离子水混合，并搅拌均匀，即得到改性蒙脱土修饰液；步骤3：取15‑25μL步骤2所制得的改性蒙脱土修饰液滴涂至电化学传感器的玻碳电极表面，滴涂完毕后将玻碳电极烘干，即得到蒙脱土基电化学传感器。所制备的蒙脱土基电化学传感器的灵敏度高，同时能检测水中低浓度的抗生素。

技术领域

本发明属于电化学传感器领域，尤其涉及蒙脱土基电化学传感器及其制备方法与应用。

背景技术

现有的对水溶液中抗生素的检测手段有液相色谱法、显色法、萃取法、试纸法及电化学传感器法等。除电化学传感器法外，其他方法均面临抗生素回收效率低、难以原位监测和检测装置难以重复利用等问题。

现有电化学测试技术中，通常采用二电极体系和三电极体系探测水溶液中的抗生素。将工作电极、辅助电极和参比电极插入含有抗生素水溶液的石英电解池中，借助电化学工作站，得到安培电流、伏安电势或阻抗/电导的电信号。由于水溶液中抗生素的含量极低，提高电化学传感器对水溶液中抗生素的响应存在技术难点。

现有的提高电化学传感器装置对水溶液中抗生素响应的手段，通常是在工作电极表面涂覆嵌入生物蛋白酶的复合物以及涂覆掺杂重金属元素或有机高分子交联聚合物的复合材料，此类制备方式普遍存在制备手段复杂、制备成本高及环境不友好的短板。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的之一在于提供一种对水中抗生素响应灵敏，且制备方法简便，制备成本低，同时制备方法对无污染的蒙脱土基电化学传感器的制备方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种蒙脱土基电化学传感器的制备方法，包括如下步骤：

步骤1：按体积质量比为8-12mL/g的比例取浓度为0.75-1.5mol/L的Fe(NO₃)₃溶液与蒙脱土,并将二者混合均匀，采用去离子水对沉淀物进行反复洗涤并离心，直至离心上清液中通过1-2mol/L KOH溶液滴定时无沉淀物出现即可，并将洗涤后沉淀物烘干后研磨至过150-250目筛，并将所得粉末在250-350℃的空气条件下煅烧2-4h，即得到改性蒙脱土；

步骤2：取按照质量体积比为1.5-2.5g/L的比例取步骤1所制得的改性蒙脱土与去离子水混合，并搅拌均匀，即得到改性蒙脱土修饰液；

步骤3：取15-25μL步骤2所制得的改性蒙脱土修饰液滴涂至电化学传感器的玻碳电极表面，滴涂完毕后将玻碳电极烘干，即得到蒙脱土基电化学传感器。

上述技术方案中所述步骤1中Fe(NO₃)₃溶液与蒙脱土的体积质量比为10mL/g，且二者混匀条件为连续搅拌5h，离心条件为离心转速为8000r/min，离心时间为5min，烘干条件为在60℃条件下静置干燥10h，且沉淀物烘干后研磨至过200目筛，且烘烤时间为3h。

上述技术方案中所述步骤2中的改性蒙脱土与去离子水质量体积比为2g/L，二者搅拌条件为连续搅拌24h。

上述技术方案中所述步骤3中改性蒙脱土修饰液的取样量为20μL，烘干条件为利用红外线加热灯进行烤干。

本发明的目的之二在于提供一种由上述制备方法所制得的蒙脱土基电化学传感器。

本发明的目的之三在于提供一种如上所述的蒙脱土基电化学传感器在快速探测水溶液中盐酸四环素中的应用。