双酚A的测定(昆山舒美KQ3200E使用)

双酚 A( BPA) 是目前使用最广泛的有机化工原 料之一，主要用于生产聚碳酸酯、不饱和聚酯树脂和 环氧树脂等高分子材料，也常用于生产增塑剂、阻燃 剂、抗氧剂、热稳定剂、橡胶防老剂、农药和涂料等精 细化工产品。在塑料制品的制造过程中，添加 双酚 A 可增加塑料的透明度，提高防腐蚀性和耐用 性，因此双酚 A 常存在于婴儿奶瓶、饮料包装、食品 包装、医疗器械和供水管道等日常用品中。但双酚 A 是一种内分泌干扰物质，会对动物和人体的内分 泌系统产生不良影响。

1 实验

1. 1 仪器与试剂

CHI660 电化学工作站，上海辰华仪器有限公司 生产; 昆山舒美KQ3200E 型超声波清洗仪，昆山市超声仪器 有限公司生产; JSM － 7001F 场发射电子扫描显微 镜，日本电子生产。 K3［Fe( CN) 6］、K4［Fe( CN) 6］、KCl、N，N－二甲 基甲酰胺、十二烷基硫酸钠，国药集团化学试剂有限 公司生产; 3，4－乙撑二氧噻吩、双酚 A，上海麦克林 生化科技有限公司生产。

1. 2 修饰电极的制备

用混酸处理多壁碳纳米管，过滤，洗涤至中性; 分散剂采用 N，N－二甲基甲酰胺，超声 30 min，得到 质量浓度为 1 mg /mL 的碳纳米管悬浊液。3 mm 的 玻碳电极( GCE) 依次用 0. 3、0. 05 μm 的 Al2O3 抛 光，然后分别在蒸馏水、乙醇、蒸馏水中超声 2 min。 电沉 积 PEDOT，沉 积 液 为 0. 01 mol /L 的 EDOT、 0. 1 mol /L 的 KClO4、0. 02 mol /L 的十二烷基硫酸钠 溶液，在 0 ～ 1. 1 V 下，循环伏安扫描 5 圈，扫速为 50 mV / s。

1. 3 实验方法

循环伏安测试( CV) 在 50 mg /L 的双酚 A 溶 液中，在 0. 3 V 搅拌条件下富集 120 s，记录各电极 在 0. 3 ～ 0. 8 V、扫速 50 mV / s 条件下的循环伏安 曲线。测试完成后在磷酸缓冲溶液( PBS) 中按照 100 mV / s 的扫描速率循环伏安扫描 20 圈，清除电 极表面的双酚 A，可用于连续测试。差分脉冲伏安 法( DPV) 在 BPA 溶液中以 0. 3 ～ 0. 8 V、脉冲宽度 0. 1 s、电势增量 4 mV、脉冲宽度 50 mV 的条件下进 行 检 测。 电化学阻抗谱测试在 50 mmol /L Fe［( CN) 6］3－ / 4－ +0. 1 mol /L KCl 溶液中进行，频率 范围为 10－2 ～ 105 Hz，扰动信号±5 mV。所有电化学 测试均采用三电极体系，其中玻碳电极为工作电极， 铂电极为对电极，饱和甘汞电极( SEC) 为参比电极，在常温下进行。

2 结果与讨论

2. 1 形貌分析

不同电极的 SEM 对比图如图 1 所示。

从图 1 中可以看出，GCE 的表面光滑平整，表 明 GCE 表面已经被打磨干净，没有吸附任何物质; 而 PEDOT － GCE 的表面凹凸不平，有 凸 起，这 是 PEDOT 已成功沉积于电极表面; MWCNT－PEDOT－ GCE 表面只能看到管状堆积结构，表 明 悬 涂 的 MWCNT 将 PEDOT 已完全覆盖。PEDOT－GCE 的凹 凸表面以及碳纳米管的堆积结构都能够有效增大电 极的表面积，有利于被测物质的吸附。不同 电 极 在 50 mmol /L Fe ［( CN) 6］3－ / 4－ + 0. 1 mol /L KCl 溶液中的循环伏安曲线如图 2 所示。从图 2 中可以看出，各修饰电极的峰电流均增 大，PEDOT 电极略有增大，其中含有碳纳米管的2 种修饰电极峰电流最大，表明碳纳米管能够明显 增强电化学活性和电化学反应有效面积，其 中 PEDOT 与多壁碳纳米管两者能够起到协同作用。

2. 2 修饰电极的电化学表征

电化学阻抗谱( EIS) 可提供阻抗变化的信息， 是描述不同修饰电极电子传递的有效工具，不同 电极在 50 mmol /L Fe［( CN) 6］3－ / 4－ +0. 1 mol /L KCl 溶液中的 EIS 图， 电极的 Nyquist 曲线是由高频区的半圆部分及低频 区的直线部分两部分组成，频率较高的半圆部分受 电荷转移电阻( Ｒct ) 控制，半圆的直径相当于电荷转 移电阻; 低频区受扩散过程控制。对图 3 中的 EIS 图进行拟合处理，可知 GCE、MWCNT－GCE、PEDOT－ GCE、MWCNT － PEDOT －GCE 的 Ｒct 分别为 1 045、 121、88、54 Ω。

3 结论

利用多壁碳纳米管的大比表面积、PEDOT 的优 良导电性能复合修饰在玻碳电极上，制 备 出 MWCNT－PEDOT－GCE 电极，MWCNT－PEDOT－GCE 能够实现对双酚 A 的检测，且具有很好的电催化活性。在 0. 051 ～ 4. 121 μmol /L 范 围 内 双 酚 A 在 MWCNT－PEDOT－GCE 上呈线性关系，线性关系为 I = 22. 72c+4. 19，Ｒ2 = 0. 994，检出限为 0. 024 μmol /L， 具有较高的电灵敏性。复合修饰电极具有极高的稳 定性、重现性和抗干扰能力。



 

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