双酚A的电化学检测(昆山舒美KQ2200使用)

双酚 Ａ（ＢｉｓｐｈｅｎｏｌＡ，ＢＰＡ）是聚碳酸酯（ＰＣ）塑料生产的重要化工原料之一，它也是一种内分泌干扰 物质，可以使人体内的荷尔蒙含量降低，对人体产生不良影响。科学研究发现，ＢＰＡ 具有一定的细胞 毒性和致畸性，心脏病、糖尿病等疾病患病几率与暴露在高浓度 ＢＰＡ 环境中的时间密切相关。

１ 实验部分

１．１ 仪器及试剂

ＣＨＩ６６０Ｄ型电化学工作站（上海辰华仪器公司）；昆山舒美KQ2200型超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司）；ＹＰ１００２型电子天平（上海舜宇恒平科学仪器有限公司）；ｐＨＳ－３Ｅ 型数字式酸度计（上海仪电科学仪 器股份有限公司）；ＥＳＣＡＬＡＢ２５０型 Ｘ 射线光电子能谱仪（Ｔｈｅｒｍｏ－ＶＧＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃ）。所有实验 均 在 室 温 下进行。 双酚 Ａ（ＢＰＡ）、ＫＨ２ＰＯ４（阿拉丁试剂有限公司）；Ｋ２ＨＰＯ４、无水乙醇、ＫＣｌ（南京化学试剂有限公司）； Ｋ３［Ｆｅ（Ｎ）６］（江苏永华精细化学品有限公司）。所用试剂均为分析纯，实验用水为二次蒸馏水。

１．２ Ｎ－ＣＮＴｓ的制备

以三聚氰胺为原料，利用化学气相沉积法制备 Ｎ－ＣＮＴｓ。具体步骤为：称取一定量的三聚氰胺，按照 三聚氰胺质量的２．０％，称取 ＦｅＣｌ２·６Ｈ２Ｏ 并 溶 于 无 水 乙 醇 中，将 三 聚 氰 胺 和 ＦｅＣｌ２·６Ｈ２Ｏ 溶 液 混 合 均 匀，放入瓷舟中，置于管式炉中，在 Ｎ２气氛中，于温度５００℃下反应３ｈ，得到 Ｎ－ＣＮＴｓ。

１．３ 修饰电极的制备

使用前，将 ＧＣＥ（ｄ＝３ｍｍ）依次用２号砂纸、０．３及０．０５μｍ 的 Ａｌ２Ｏ３ 粉抛光至镜面，然后依次在无 水乙醇与二次蒸馏水中各超声清洗２ｍｉｎ，最后用二次蒸馏水彻底冲洗干 净，在 室 温 下 晾 干 后 备 用。将 １０．０ｍｇ未经任何处理的ＣＮＴｓ和 Ｎ－ＣＮＴｓ分散到二次蒸馏水中（浓度为１．０ｍｇ／ｍＬ），分别移取５．０μＬ 的 ＣＮＴｓ和 Ｎ－ＣＮＴｓ分散液 滴 涂 到 预 处 理 过 的 ＧＣＥ 表 面，常 温 下 自 然 晾 干，即 可 得 到 ＣＮＴｓ／ＧＣＥ 和 Ｎ－ＣＮＴｓ／ＧＣＥ。

１．４ 电化学测试

电化学实验采 用 三 电 极 体 系 在 ＣＨＩ６６０Ｄ 电 化 学 工 作 站 上 进 行。以螺旋状铂丝和饱和甘汞电极 （ＳＣＥ）分别作为对电极和参比电极，以裸 ＧＣＥ或修饰 ＧＣＥ为工作电极，以磷酸盐缓冲溶液（ＰＢＳ）作为电 解质溶液，采用循环伏安法（ＣＶ）或差分脉冲伏安法（ＤＰＶ）进行扫描。在实验前，缓冲溶液通入高纯 Ｎ２ 至少３０ｍｉｎ，且在实验过程中一直保持 Ｎ２ 气氛。所有电化学实验在２３±２℃条件下进行。

２ 结果与讨论

２．１ Ｎ－ＣＮＴｓ的表征

图１Ａ 为制备的 Ｎ－ＣＮＴｓ的扫描电镜（ＳＥＭ）图，从图中可以明显看出该纳米材料呈现管状结构，且有 明显的竹节状。进一步利用 Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）对其表面组分进行了表征，图１Ｂ为制备得到的纳 米结构的 ＸＰＳ图，在２８４．６、３９９．８和５３２．７ｅＶ 处的峰分别对应于Ｃ１ｓ、Ｎ１ｓ和 Ｏ１ｓ的峰，表明已成功制 备了 Ｎ－ＣＮＴｓ。


２．２ ＢＰＡ在不同修饰电极上的电化学行为

为了实现对 ＢＰＡ 的电化学检测，首先考察了 ＢＰＡ 在不同修饰电极上的电化学行为。
在 ｐＨ＝７．５的 ＰＢＳ中，ＢＰＡ 在 ＧＣＥ、ＣＮＴｓ／ＧＣＥ、Ｎ－ＣＮＴｓ／ＧＣＥ上都有明显的氧化峰，但在 Ｎ－ＣＮＴｓ／ＧＣＥ 上ＢＰＡ 的氧化峰电位有明显的负移，相比 ＣＮＴｓ／ＧＣＥ 负移了１６ｍＶ，相比裸 ＧＣＥ 负移了３１ｍＶ，有效 降低了ＢＰＡ 的氧化电位。同时 Ｎ－ＣＮＴｓ／ＧＣＥ对ＢＰＡ 氧化峰电流也有明显增加，说 明 Ｎ－ＣＮＴｓ／ＧＣＥ对 ＢＰＡ 具 有 更 高 的 电 催 化 活 性。这 可 能 是 由 于 掺 杂 Ｎ 之 后，Ｎ－ＣＮＴｓ为 ＢＰＡ 的 氧 化 反 应 提 供 了 更 多 的 活 性 位 点，同时其更高的导电能力加快了电子传输速率，使 其 对 ＢＰＡ 的氧化反应具有更高的电催 化 性 能。

３ 结论

Ｎ－ＣＮＴｓ／ＧＣＥ由于具有更多的活性位点和更高的导电率，使其对 ＢＰＡ 的氧化反应具有更高的电催 化性能。据此构建了 ＢＰＡ 的电化学检测方法。该方法线性范围宽，检出限低。将该方法用于 ＰＣ塑料制 品中溶出 ＢＰＡ 含量的测定，检测过程简便、灵敏，成本低廉，结果可靠。



 

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