雙酚A的電化學(xué)檢測(昆山舒美KQ2200使用)

雙酚 Ａ（ＢｉｓｐｈｅｎｏｌＡ，ＢＰＡ）是聚碳酸酯（ＰＣ）塑料生產(chǎn)的重要化工原料之一，它也是一種內(nèi)分泌干擾 物質(zhì)，可以使人體內(nèi)的荷爾蒙含量降低，對(duì)人體產(chǎn)生不良影響?？茖W(xué)研究發(fā)現(xiàn)，ＢＰＡ 具有一定的細(xì)胞 毒性和致畸性，心臟病、糖尿病等疾病患病幾率與暴露在高濃度 ＢＰＡ 環(huán)境中的時(shí)間密切相關(guān)。

１ 實(shí)驗(yàn)部分

１．１ 儀器及試劑

ＣＨＩ６６０Ｄ型電化學(xué)工作站（上海辰華儀器公司）；昆山舒美KQ2200型超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限公司）；ＹＰ１００２型電子天平（上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司）；ｐＨＳ－３Ｅ 型數(shù)字式酸度計(jì)（上海儀電科學(xué)儀 器股份有限公司）；ＥＳＣＡＬＡＢ２５０型 Ｘ 射線光電子能譜儀（Ｔｈｅｒｍｏ－ＶＧＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃ）。所有實(shí)驗(yàn) 均 在 室 溫 下進(jìn)行。 雙酚 Ａ（ＢＰＡ）、ＫＨ２ＰＯ４（阿拉丁試劑有限公司）；Ｋ２ＨＰＯ４、無水乙醇、ＫＣｌ（南京化學(xué)試劑有限公司）； Ｋ３［Ｆｅ（Ｎ）６］（江蘇永華精細(xì)化學(xué)品有限公司）。所用試劑均為分析純，實(shí)驗(yàn)用水為二次蒸餾水。

１．２ Ｎ－ＣＮＴｓ的制備

以三聚氰胺為原料，利用化學(xué)氣相沉積法制備 Ｎ－ＣＮＴｓ。具體步驟為：稱取一定量的三聚氰胺，按照 三聚氰胺質(zhì)量的２．０％，稱取 ＦｅＣｌ２·６Ｈ２Ｏ 并 溶 于 無 水 乙 醇 中，將 三 聚 氰 胺 和 ＦｅＣｌ２·６Ｈ２Ｏ 溶 液 混 合 均 勻，放入瓷舟中，置于管式爐中，在 Ｎ２氣氛中，于溫度５００℃下反應(yīng)３ｈ，得到 Ｎ－ＣＮＴｓ。

１．３ 修飾電極的制備

使用前，將 ＧＣＥ（ｄ＝３ｍｍ）依次用２號(hào)砂紙、０．３及０．０５μｍ 的 Ａｌ２Ｏ３ 粉拋光至鏡面，然后依次在無 水乙醇與二次蒸餾水中各超聲清洗２ｍｉｎ，最后用二次蒸餾水徹底沖洗干 凈，在 室 溫 下 晾 干 后 備 用。將 １０．０ｍｇ未經(jīng)任何處理的ＣＮＴｓ和 Ｎ－ＣＮＴｓ分散到二次蒸餾水中（濃度為１．０ｍｇ／ｍＬ），分別移?。担?mu;Ｌ 的 ＣＮＴｓ和 Ｎ－ＣＮＴｓ分散液 滴 涂 到 預(yù) 處 理 過 的 ＧＣＥ 表 面，常 溫 下 自 然 晾 干，即 可 得 到 ＣＮＴｓ／ＧＣＥ 和 Ｎ－ＣＮＴｓ／ＧＣＥ。

１．４ 電化學(xué)測試

電化學(xué)實(shí)驗(yàn)采 用 三 電 極 體 系 在 ＣＨＩ６６０Ｄ 電 化 學(xué) 工 作 站 上 進(jìn) 行。以螺旋狀鉑絲和飽和甘汞電極 （ＳＣＥ）分別作為對(duì)電極和參比電極，以裸 ＧＣＥ或修飾 ＧＣＥ為工作電極，以磷酸鹽緩沖溶液（ＰＢＳ）作為電 解質(zhì)溶液，采用循環(huán)伏安法（ＣＶ）或差分脈沖伏安法（ＤＰＶ）進(jìn)行掃描。在實(shí)驗(yàn)前，緩沖溶液通入高純 Ｎ２ 至少３０ｍｉｎ，且在實(shí)驗(yàn)過程中一直保持 Ｎ２ 氣氛。所有電化學(xué)實(shí)驗(yàn)在２３±２℃條件下進(jìn)行。

２ 結(jié)果與討論

２．１ Ｎ－ＣＮＴｓ的表征

圖１Ａ 為制備的 Ｎ－ＣＮＴｓ的掃描電鏡（ＳＥＭ）圖，從圖中可以明顯看出該納米材料呈現(xiàn)管狀結(jié)構(gòu)，且有 明顯的竹節(jié)狀。進(jìn)一步利用 Ｘ射線光電子能譜（ＸＰＳ）對(duì)其表面組分進(jìn)行了表征，圖１Ｂ為制備得到的納 米結(jié)構(gòu)的 ＸＰＳ圖，在２８４．６、３９９．８和５３２．７ｅＶ 處的峰分別對(duì)應(yīng)于Ｃ１ｓ、Ｎ１ｓ和 Ｏ１ｓ的峰，表明已成功制 備了 Ｎ－ＣＮＴｓ。


２．２ ＢＰＡ在不同修飾電極上的電化學(xué)行為

為了實(shí)現(xiàn)對(duì) ＢＰＡ 的電化學(xué)檢測，首先考察了 ＢＰＡ 在不同修飾電極上的電化學(xué)行為。
在 ｐＨ＝７．５的 ＰＢＳ中，ＢＰＡ 在 ＧＣＥ、ＣＮＴｓ／ＧＣＥ、Ｎ－ＣＮＴｓ／ＧＣＥ上都有明顯的氧化峰，但在 Ｎ－ＣＮＴｓ／ＧＣＥ 上ＢＰＡ 的氧化峰電位有明顯的負(fù)移，相比 ＣＮＴｓ／ＧＣＥ 負(fù)移了１６ｍＶ，相比裸 ＧＣＥ 負(fù)移了３１ｍＶ，有效 降低了ＢＰＡ 的氧化電位。同時(shí) Ｎ－ＣＮＴｓ／ＧＣＥ對(duì)ＢＰＡ 氧化峰電流也有明顯增加，說 明 Ｎ－ＣＮＴｓ／ＧＣＥ對(duì) ＢＰＡ 具 有 更 高 的 電 催 化 活 性。這 可 能 是 由 于 摻 雜 Ｎ 之 后，Ｎ－ＣＮＴｓ為 ＢＰＡ 的 氧 化 反 應(yīng) 提 供 了 更 多 的 活 性 位 點(diǎn)，同時(shí)其更高的導(dǎo)電能力加快了電子傳輸速率，使 其 對(duì) ＢＰＡ 的氧化反應(yīng)具有更高的電催 化 性 能。

３ 結(jié)論

Ｎ－ＣＮＴｓ／ＧＣＥ由于具有更多的活性位點(diǎn)和更高的導(dǎo)電率，使其對(duì) ＢＰＡ 的氧化反應(yīng)具有更高的電催 化性能。據(jù)此構(gòu)建了 ＢＰＡ 的電化學(xué)檢測方法。該方法線性范圍寬，檢出限低。將該方法用于 ＰＣ塑料制 品中溶出 ＢＰＡ 含量的測定，檢測過程簡便、靈敏，成本低廉，結(jié)果可靠。



 

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