[0052] 下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
[0053] 本发明一种2,4-二氨基甲苯的印迹聚合物电极,其特征在于,包括两端缠绕有铜丝2的石墨棒9,铜丝两端用橡皮卡套11进行固定,所述的石墨棒表层为石墨烯和石墨的掺杂的混合物,在该混合物层的外部有2,4-二氨基甲苯的印迹聚合物膜10。
[0054] 本发明的2,4-二氨基甲苯印迹聚合物电极的制备方法,具体按照以下步骤实施:
[0055] 步骤1,制备石墨-石墨烯电极并进行预处理,
[0056] 步骤1.1,将石墨棒截成2~4cm的小段,在石蜡溶液中煮沸30~50min;
[0057] 步骤1.2,剪5~10cm的铜丝,将两根铜丝分别缠绕在石墨棒的两端,并且将铜丝和石墨棒固定在一起,制成石墨修饰电极;
[0058] 步骤1.3,将步骤1.2中制备的石墨电极用称量纸抛光,然后用无水乙醇和二次蒸馏水各超声洗涤5~10min,以除去电极表面的杂质,晾干备用;
[0059] 步骤1.4,将5~10mg的石墨烯粉末加入10~20mL的二次蒸馏水中,在超声中分散,直至得均匀石墨烯水溶液;将5~10mg的石墨烯粉末,加入10~20mL的熔融石蜡溶液中超声分散直至得到均匀石墨烯石蜡溶液;将步骤1.3中制备的石墨电极置于石墨烯水溶液中浸泡10~15min后烘干,再置于石墨烯石蜡溶液中浸泡10~15min,烘干备用。
[0060] 上述步骤中使用的石墨烯粉末,其粒径分布范围为0.5~2μm,厚度分布范围为0.8~1.2nm。
[0061] 步骤2,在石墨烯-石墨电极表面制备2,4-二氨基甲苯印迹聚合物膜:
[0062] 步骤2.1,将处理过的石墨烯-石墨电极置于PBS缓冲溶液中进行除氧处理10~15min,PBS缓冲溶液中含有2,4-二氨基甲苯的浓度为0.0001~0.001mol·L-1,丙烯酸的浓度为0.0006~0.006mol·L-1,二者比例为1:6;PBS缓冲溶液的pH为6.90~7.14。
[0063] 步骤2.2,将步骤2.1除氧后的电极通电,在-0.6~0.6、-1.0~1.0、-1.2~1.2、-1.6~1.6或-2.0~2.0V扫描电位范围内,以扫速为0.1~0.3V·s-1循环扫描16~26圈,在电极表面制备出2,4-二氨基甲苯印迹聚合物膜,制备得到2,4-二氨基甲苯印迹聚合物电极半成品;
[0064] 步骤3,将步骤2中制备的2,4-二氨基甲苯印迹聚合物电极半成品进行洗脱处理,[0065] 具体步骤为,将电极从缓冲液中取出,再放在清水中超声清洗5~10min后,即制得2,4-二氨基甲苯印迹聚合物膜电极。
[0066] 图1是制备2,4-二氨基甲苯印迹聚合物膜电极时丙烯酸和2,4-二氨基甲苯混合溶液的电聚合曲线图;由图1可以看出,随扫描圈数增加,2,4-二氨基甲苯的一对弱氧化还原峰逐渐消失,说明印迹聚合物正沉积在电极表面。
[0067] 本发明利用2,4-二氨基甲苯印迹聚合物膜电极进行2,4-二氨基甲苯检测的方法,具体按照以下步骤实施:
[0068] 步骤1,将制备好的2,4-二氨基甲苯的印迹聚合物膜电极按照零流电位系统装置连接;
[0069] 步骤2,利用零流电位EZCP与2,4-二氨基甲苯的浓度之间的关系公式
[0070] EZCP=-0.01968log[C]+0.02954 (1)
[0071] 对待测样品溶液进行测试,具体步骤为:
[0072] 步骤2.1,将连接好的2,4-二氨基甲苯印迹聚合物膜电极放入待测溶液中,接通电源;
[0073] 步骤2.2,在扫描电位是-1.0~1.0V,扫速是0.1~0.3V·s-1的条件下进行线性伏安扫描,记录I=0时的电位即零流电位E ZCP;
[0074] 步骤2.3,将测得的待测样品溶液的零流电位E ZCP值代入公式(1)中,即可计算出待测样品溶液中2,4-二氨基甲苯的浓度,从而得出待测液体中2,4-二氨基甲苯的含量。
[0075] 其中,公式(1)按照如下的步骤得到:
[0076] 首先,将按照零流电位系统装置连接好的电极其放入含标准2,4-二氨基甲苯的PBS样品溶液中;在扫描电位是-1.2~1.2V,扫速是0.1~0.3V·s-1的条件下进行线性伏安扫描,记录I=0时的电位即零流电位E ZCP;
[0077] 其中,2,4-二氨基甲苯浓度为8×10-8~1×10-5mol·L-1;
[0078] PBS溶液的pH为6.90~7.14;
[0079] 然后,通过分析测得的2,4-二氨基甲苯印迹聚合物膜电极的零流电位EZCP数据,零流电位EZCP(I=0的电位)与溶液中2,4-二氨基甲苯浓度值之间满足如下关系式:
[0080] EZCP=-0.01968log[C]+0.02954 (1)
[0081] 其中,EZCP表示零流电位,即I=0时的电位;[C]表示2,4-二氨基甲苯的浓度。
[0082] 其中,零流电位系统装置的结构为,包括2,4-二氨基甲苯的印迹聚合物膜电极1和CHI660电化学工作站8,CHI660电化学工作站8设有3个电极接口,分别是参比电极接口3、工作电极接口4和辅助电极接口5,参比电极接口3连接有饱和甘汞电极6,CHI660电化学工作站8与计算机7连接,计算机7用于控制CHI660电化学工作站,邻联甲苯胺的印迹聚合物膜电极1的两端分别通过铜丝2与工作电极接口4和辅助电极接口5连接;饱和甘汞电极6和2,4-二氨基甲苯的印迹聚合物膜电极1都浸于溶液12中,溶液为步骤1中的含标准2,4-二氨基甲苯的PBS样品溶液或步骤3中的待测溶液。
[0083] 与传统三电极系统不同,它将工作电极和辅助电极连在一起,形成二电极系统,可以检测界面电位的变化。
[0084] 利用图2的装置,采用本发明的方法进行测试后可知,本发明的测试方法针对2,4-二氨基甲苯的检测范围为8×10-8-1×10-5mol·L-1,检出限为1.32×10-8mol·L-1,可以看出本发明检测方法的检测范围较宽,灵敏度较高。
[0085] 使用本发明制备的电极对不同浓度的2,4-二氨基甲苯溶液进行检测,在2,4-二氨基甲苯浓度分别为1×10-5mol·L-1;8×10-6mol·L-1;4×10-6mol·L-1;1×10-6mol·L-1;8×10-7mol·L-1;4×10-7mol·L-1;1×10-7mol·L-1;8×10-8mol·L-1时,得到图3的不同的曲线1~8。
[0086] 图3中从左到右依次排列的曲线1到8,分别表示2,4-二氨基甲苯浓度为1×10-5mol·L-1;8×10-6mol·L-1;4×10-6mol·L-1;1×10-6mol·L-1;8×10-7mol·L-1;4×10-
7mol·L-1;1×10-7mol·L-1;8×10-8mol·L-1时的线性扫描伏安曲线。
[0087] 图4中的数据,分别表示2,4-二氨基甲苯浓度为1×10-5mol·L-1;8×10-6mol·L-1;4×10-6mol·L-1;1×10-6mol·L-1;8×10-7mol·L-1;4×10-7mol·L-1;1×10-7mol·L-1;8×
10-8mol·L-1时的浓度对数与其相应零流电位的线性关系。
[0088] 数据见下表1所示,
[0089] 表1 印迹电极在不同浓度2,4-二氨基甲苯溶液中的零流电位值
[0090]
[0091] 如表1所示,不同浓度的标准2,4-二氨基甲苯的PBS样品溶液进行测试时,其相对测得的EZCP数值之间存在一定的规律,以EZCP为纵坐标,log[C]为横坐标,通过作图可得浓度[C]和零流电位值EZCP的对应关系如图4所示,其中,log[C]为横坐标,EZCP为纵坐标,由图中曲线可以看出,EZCP和log[C]之间的关系满足公式(1),曲线的相关系数R2=0.99236,n=8。
[0092] 2,4-二氨基甲苯回收率测试:
[0093] 收集含有2,4-二氨基甲苯的样品,按照实验方法将聚合物膜电极放入实际样品溶液中,测定聚合物膜的零流电位,根据公式(1),计算样品中2,4-二氨基甲苯的含量,结果见表2。
[0094] 表2 样品的回收率
[0095]
[0096] 从表2中可以看出,利用本发明的方法制备出的印迹聚合物电极进行2,4-二氨基甲苯测试时,其回收率很高。
[0097] 2,4-二氨基甲苯印迹聚合物电极的选择性验证:
[0098] 本发明的方法制备的2,4-二氨基甲苯印迹聚合物膜电极的选择性的验证方法如下,将表3中第一列所列出的干扰物质分别加入2,4-二氨基甲苯溶液中,然后按照利用2,4-二氨基甲苯印迹聚合物电极进行2,4-二氨基甲苯检测方法中的各个步骤进行实验,并记录聚合物膜的零流电位,实验结果如下表3所示。
[0099] 表3 干扰物质的影响
[0100]
[0101] 由表3可知,在相对误差不超过±5%,350倍的2,6-二甲基甲苯、300倍的邻甲氧基苯胺、200倍的4-氯苯胺与溴化锂、150倍的硫酸铁与碘化钾、100倍的氯化镁、50倍的2,4-二甲基苯胺均不干扰测定,说明2,4-二氨基甲苯印迹聚合物膜电极选择性好。
[0102] 分别将裸石墨烯-石墨电极、未洗脱的印迹聚合物膜电极和本发明的方法制备得到的2,4-二氨基甲苯的印迹聚合物膜电极三种电极分别放入2,4-二氨基甲苯溶液中进行循环伏安扫描,其结果如图5所示,从图5中可以看出,裸电极扫描的曲线为曲线c,未洗脱印迹聚合物膜电极进行扫描的曲线为曲线b,这两条曲线由于2,4-二氨基甲苯分子在电极表面分布少,因此伏安峰电流弱;而本发明中制备得到的用于测定2,4-二氨基甲苯的聚合物印迹膜电极,其进行扫描后的结果为曲线a,因含有大量与2,4-二氨基甲苯相匹配的空穴,可吸附溶液中大量的2,4-二氨基甲苯分子,使膜电极表面充满2,4-二氨基甲苯分子,因此伏安峰电流强,说明制备出的2,4-二氨基甲苯印迹聚合物印迹识别性好。
[0103] 另外,为了验证本发明制备的2,4-二氨基甲苯印迹聚合物膜电极的印迹选择性效率,将2,4-二氨基甲苯和偶氮类物质在2,4-二氨基甲苯印迹聚合物膜电极的零流电位响应进行了比较,其结果如图6所示,其中横坐标从左到右1-8分别表示的是2,4-二氨基甲苯;2,6-二甲基苯胺;邻甲氧基苯胺;4-氯苯胺;5-硝基邻甲苯胺;4,4’-二氨基-3,3’-二氯二苯甲烷;对氨基偶氮苯;2,4-二甲基苯胺。其中,2,4-二氨基甲苯在印迹电极上的印迹容量最大,因此所制备的印迹聚合物对2,4-二甲基苯胺选择性好。
[0104] 此外,为了验证本发明制备的2,4-二氨基甲苯印迹聚合物膜电极的印迹结合性,测试了2,4-二氨基甲苯印迹聚合物的印迹因子β。其结果如图7所示。其中横坐标为电位,纵坐标为电流。示差脉冲伏安扫描参数为:扫描电位:0.2-0.7V;脉冲周期:0.1s。β=IMIP/INIP=YA/YB=2.64。
[0105] 在图7中,曲线a为2,4-二氨基甲苯印迹聚合物膜电极(MIP)在4×10-6mol·L的2,4-二氨基甲苯的示差脉冲伏安扫描曲线,曲线b为非印迹聚合物膜电极(NIP)在4×10-
6
mol·L的2,4-二氨基甲苯的示差脉冲伏安扫描曲线。
[0106] 其中曲线a的峰值表示2,4-二氨基甲苯在2,4-二氨基甲苯印迹聚合物膜电极上的峰电流IMIP,为6.495×10-5A;
[0107] 其中曲线b的峰值表示2,4-二氨基甲苯在非印迹聚合物膜电极上的峰电流INIP,为-52.464×10 A。
[0108] 本发明制备的2,4-二氨基甲苯印迹聚合物膜电极的重现性很好,且使用寿命长,在每次测定后将用过的膜电极在二次蒸馏水中超声洗涤5min后即可恢复到最初状态。膜电极对1×10-5mol·L-12,4-二氨基甲苯溶液进行10次平行测定,测定结果见表4,从表中可以看出10次零流电位测试值的相对标准偏差为1.35%,显示了良好的重现性。
[0109] 表4 印迹电极在1×10-5mol·L-1C溶液中重复10次的零流电位电位值
[0110]
[0111] 本发明的印迹聚合物膜电极,在制备时选用了石墨烯粉末与石墨电极进行反应,从而在电极表面形成掺杂了石墨烯的表面层。石墨烯是新型纳米材料,电子传导速率优异,且比表面积大,比传统的石墨导电性要好,更易富集分析物。因此通过石墨烯纳米分子的渗透改善石墨的导电性。
[0112] 根据不同参数条件下所制备的分子印迹聚合物膜在吸附结合2,4-二氨基甲苯前后膜的零流电位变化是否最大,选择参数,这样制备出的印迹聚合物印迹选择性和印迹结合性好。
[0113] 实施例1
[0114] 本发明2,4-二氨基甲苯印迹聚合物电极的制备方法,具体按照以下步骤实施:
[0115] 步骤1,制备石墨-石墨烯电极并进行预处理,
[0116] 步骤1.1,将石墨棒截成3.2cm的小段,在石蜡溶液中煮沸42min;
[0117] 步骤1.2,剪8.5cm的铜丝,将两根铜丝分别缠绕在石墨棒的两端,并且将铜丝和石墨棒固定在一起,制成石墨修饰电极;
[0118] 步骤1.3,将步骤1.2中制备的石墨电极用称量纸抛光,然后用无水乙醇和二次蒸馏水各超声洗涤7min,以除去电极表面的杂质,晾干备用;
[0119] 步骤1.4,将6.5mg的石墨烯粉末加入15mL的二次蒸馏水中,在超声中分散,直至得均匀石墨烯水溶液;将6.5mg的石墨烯粉末,加入15.5mL的熔融石蜡溶液中超声分散直至得到均匀石墨烯石蜡溶液;将步骤1.3中制备的石墨电极置于石墨烯水溶液中浸泡12.5min后烘干,再置于石墨烯石蜡溶液中浸泡12.5min,烘干备用。
[0120] 步骤2,在石墨烯-石墨电极上制备2,4-二氨基甲苯印迹聚合物膜:
[0121] 步骤2.1,将处理过的石墨烯-石墨电极置于PBS缓冲溶液中进行除氧处理13.5min,PBS缓冲溶液中含有2,4-二氨基甲苯的浓度为0.0005mol·L-1,丙烯酸的浓度为
0.003mol·L-1,二者比例为1:6;PBS缓冲溶液的pH为6.95。
[0122] 步骤2.2,将步骤2.1除氧后的电极通电,在-0.6~0.6V扫描电位范围内,以扫速为0.22V·s-1循环扫描22圈,在电极表面制备出2,4-二氨基甲苯印迹聚合物膜,制备得到2,4-二氨基甲苯印迹聚合物电极半成品;
[0123] 步骤3,将步骤2中制备的2,4-二氨基甲苯印迹聚合物电极半成品进行洗脱处理,具体步骤为,将电极从缓冲液中取出,再放在清水中超声清洗8.5min后,即制得2,4-二氨基甲苯印迹聚合物膜电极。
[0124] 利用上述的2,4-二氨基甲苯印迹聚合物膜电极进行2,4-二氨基甲苯检测的方法,具体按照以下步骤实施:
[0125] 步骤1,将制备好的表面有2,4-二氨基甲苯的印迹聚合物电极按照零流电位系统装置连接;
[0126] 步骤2,利用零流电位EZCP与2,4-二氨基甲苯的浓度之间的关系公式
[0127] EZCP=-0.01968log[C]+0.02954 (1)
[0128] 对待测样品溶液进行测试,具体步骤为:
[0129] 步骤2.1,将连接好的2,4-二氨基甲苯印迹聚合物膜电极放入待测溶液中,接通电源;
[0130] 步骤2.2,在扫描电位是-1.0-1.0V,扫速是0.21V·s-1的条件下进行线性伏安扫描,记录I=0时的电位即零流电位E ZCP;
[0131] 步骤2.3,将测得的待测样品溶液的零流电位E ZCP值代入公式(1)中,即可计算出待测样品溶液中2,4-二氨基甲苯的浓度,从而得出待测液体中2,4-二氨基甲苯的含量。
[0132] 实施例2
[0133] 本发明2,4-二氨基甲苯印迹聚合物电极的制备方法,具体按照以下步骤实施:
[0134] 步骤1,制备石墨-石墨烯电极并进行预处理,
[0135] 步骤1.1,将石墨棒截成3.5cm的小段,在石蜡溶液中煮沸45min;
[0136] 步骤1.2,剪8cm的铜丝,将两根铜丝分别缠绕在石墨棒的两端,并且将铜丝和石墨棒固定在一起,制成石墨修饰电极;
[0137] 步骤1.3,将步骤1.2中制备的石墨电极用称量纸抛光,然后用无水乙醇和二次蒸馏水各超声洗涤8.5min,以除去电极表面的杂质,晾干备用;
[0138] 步骤1.4,将9mg的石墨烯粉末加入18mL的二次蒸馏水中,在超声中分散,直至得均匀石墨烯水溶液;将0.85mg的石墨烯粉末,加入17mL的熔融石蜡溶液中超声分散直至得到均匀石墨烯石蜡溶液;将步骤1.3中制备的石墨电极置于石墨烯水溶液中浸泡13min后烘干,再置于石墨烯石蜡溶液中浸泡13min,烘干备用。
[0139] 步骤2,在石墨烯-石墨电极上制备2,4-二氨基甲苯印迹聚合物膜:
[0140] 步骤2.1,将处理过的石墨烯-石墨电极置于PBS缓冲溶液中进行除氧处理14min,PBS缓冲溶液中含有2,4-二氨基甲苯的浓度为0.0008mol·L-1,丙烯酸的浓度为0.0048mol·L-1,二者比例为1:6;PBS缓冲溶液的pH为7.10。
[0141] 步骤2.2,将步骤2.1除氧后的电极通电,在-2.0~2.0V扫描电位范围内,以扫速为0.28V·s-1循环扫描24圈,在电极表面制备出2,4-二氨基甲苯印迹聚合物膜,制备得到2,4-二氨基甲苯印迹聚合物电极半成品;
[0142] 步骤3,将步骤2中制备的2,4-二氨基甲苯印迹聚合物电极半成品进行洗脱处理,具体步骤为,将电极从缓冲液中取出,再放在清水中超声清洗8min后,即制得2,4-二氨基甲苯印迹聚合物膜电极。
[0143] 利用上述的2,4-二氨基甲苯印迹聚合物膜电极进行2,4-二氨基甲苯检测的方法,具体按照以下步骤实施:
[0144] 步骤1,将制备好的表面有2,4-二氨基甲苯的印迹聚合物电极按照零流电位系统装置连接;
[0145] 步骤2,利用零流电位EZCP与2,4-二氨基甲苯的浓度之间的关系公式
[0146] EZCP=-0.01968log[C]+0.02954 (1)
[0147] 对待测样品溶液进行测试,具体步骤为:
[0148] 步骤2.1,将连接好的2,4-二氨基甲苯印迹聚合物膜电极放入待测溶液中,接通电源;
[0149] 步骤2.2,在扫描电位是-1.0-1.0V,扫速是0.28V·s-1的条件下进行线性伏安扫描,记录I=0时的电位即零流电位E ZCP;
[0150] 步骤2.3,将测得的待测样品溶液的零流电位E ZCP值代入公式(1)中,即可计算出待测样品溶液中2,4-二氨基甲苯的浓度,从而得出待测液体中2,4-二氨基甲苯的含量。
[0151] 实施例3
[0152] 本发明2,4-二氨基甲苯印迹聚合物电极的制备方法,具体按照以下步骤实施:
[0153] 步骤1,制备石墨-石墨烯电极并进行预处理,
[0154] 步骤1.1,将石墨棒截成2.5cm的小段,在石蜡溶液中煮沸38min;
[0155] 步骤1.2,剪6.5cm的铜丝,将两根铜丝分别缠绕在石墨棒的两端,并且将铜丝和石墨棒固定在一起,制成石墨修饰电极;
[0156] 步骤1.3,将步骤1.2中制备的石墨电极用称量纸抛光,然后用无水乙醇和二次蒸馏水各超声洗涤5.5min,以除去电极表面的杂质,晾干备用;
[0157] 步骤1.4,将6mg的石墨烯粉末加入12.5mL的二次蒸馏水中,在超声中分散,直至得均匀石墨烯水溶液;将5.5mg的石墨烯粉末,加入11mL的熔融石蜡溶液中超声分散直至得到均匀石墨烯石蜡溶液;将步骤1.3中制备的石墨电极置于石墨烯水溶液中浸泡11min后烘干,再置于石墨烯石蜡溶液中浸泡12min,烘干备用。
[0158] 步骤2,在石墨烯-石墨电极表面制备2,4-二氨基甲苯印迹聚合物膜:
[0159] 步骤2.1,将处理过的石墨烯-石墨电极置于PBS缓冲溶液中进行除氧处理12.5min,PBS缓冲溶液中含有2,4-二氨基甲苯的浓度为0.0002mol·L-1,丙烯酸的浓度为
0.0012mol·L-1,二者比例为1:6;PBS缓冲溶液的pH为7。
[0160] 步骤2.2,将步骤2.1除氧后的电极通电,在-1.6~1.6V扫描电位范围内,以扫速为0.15V·s-1循环扫描20圈,在电极表面制备出2,4-二氨基甲苯印迹聚合物膜,制备得到2,4-二氨基甲苯印迹聚合物电极半成品;
[0161] 步骤3,将步骤2中制备的2,4-二氨基甲苯印迹聚合物电极半成品进行洗脱处理,具体步骤为,将电极从缓冲液中取出,再放在清水中超声清洗8min后,即制得2,4-二氨基甲苯印迹聚合物膜电极。
[0162] 利用上述的2,4-二氨基甲苯印迹聚合物膜电极进行2,4-二氨基甲苯检测的方法,具体按照以下步骤实施:
[0163] 步骤1,将制备好的表面有2,4-二氨基甲苯的印迹聚合物电极按照零流电位系统装置连接;
[0164] 步骤2,利用零流电位EZCP与2,4-二氨基甲苯的浓度之间的关系公式
[0165] EZCP=-0.01968log[C]+0.02954 (1)
[0166] 对待测样品溶液进行测试,具体步骤为:
[0167] 步骤2.1,将连接好的2,4-二氨基甲苯印迹聚合物膜电极放入待测溶液中,接通电源;
[0168] 步骤2.2,在扫描电位是-1.0~1.0V,扫速是0.18V·s-1的条件下进行线性伏安扫描,记录I=0时的电位即零流电位E ZCP;
[0169] 步骤2.3,将测得的待测样品溶液的零流电位E ZCP值代入公式(1)中,即可计算出待测样品溶液中2,4-二氨基甲苯的浓度,从而得出待测液体中2,4-二氨基甲苯的含量。
[0170] 实施例4
[0171] 本发明2,4-二氨基甲苯印迹聚合物电极的制备方法,具体按照以下步骤实施:
[0172] 步骤1,制备石墨-石墨烯电极并进行预处理,
[0173] 步骤1.1,将石墨棒截成4cm的小段,在石蜡溶液中煮沸50min;
[0174] 步骤1.2,剪10cm的铜丝,将两根铜丝分别缠绕在石墨棒的两端,并且将铜丝和石墨棒固定在一起,制成石墨修饰电极;
[0175] 步骤1.3,将步骤1.2中制备的石墨电极用称量纸抛光,然后用无水乙醇和二次蒸馏水各超声洗涤10min,以除去电极表面的杂质,晾干备用;
[0176] 步骤1.4,将10mg的石墨烯粉末加入20mL的二次蒸馏水中,在超声中分散,直至得均匀石墨烯水溶液;将10mg的石墨烯粉末,加入20mL的熔融石蜡溶液中超声分散直至得到均匀石墨烯石蜡溶液;将步骤1.3中制备的石墨电极置于石墨烯水溶液中浸泡15min后烘干,再置于石墨烯石蜡溶液中浸泡15min,烘干备用。
[0177] 步骤2,在石墨烯-石墨电极上制备2,4-二氨基甲苯印迹聚合物膜:
[0178] 步骤2.1,将处理过的石墨烯-石墨电极置于PBS缓冲溶液中进行除氧处理15min,PBS缓冲溶液中含有2,4-二氨基甲苯的浓度为0.001mol·L-1,丙烯酸的浓度为0.006mol·-1L ,二者比例为1:6;PBS缓冲溶液的pH为7.14;
[0179] 步骤2.2,将步骤2.1除氧后的电极通电,在-1.0~1.0V扫描电位范围内,以扫速为0.3V·s-1循环扫描26圈,在电极表面制备出2,4-二氨基甲苯印迹聚合物膜,制备得到2,4-二氨基甲苯印迹聚合物电极半成品;
[0180] 步骤3,将步骤2中制备的2,4-二氨基甲苯印迹聚合物电极半成品进行洗脱处理,具体步骤为,将电极从缓冲液中取出,再放在清水中超声清洗10min后,即制得2,4-二氨基甲苯印迹聚合物膜电极。
[0181] 利用上述的2,4-二氨基甲苯印迹聚合物膜电极进行2,4-二氨基甲苯检测的方法,具体按照以下步骤实施:
[0182] 步骤1,将制备好的表面有2,4-二氨基甲苯的印迹聚合物电极按照零流电位系统装置连接;
[0183] 步骤2,利用零流电位EZCP与2,4-二氨基甲苯的浓度之间的关系公式
[0184] EZCP=-0.01968log[C]+0.02954 (1)
[0185] 对待测样品溶液进行测试,具体步骤为:
[0186] 步骤2.1,将连接好的2,4-二氨基甲苯印迹聚合物膜电极放入待测溶液中,接通电源;
[0187] 步骤2.2,在扫描电位是-1.0~1.0V,扫速是0.3V·s-1的条件下进行线性伏安扫描,记录I=0时的电位即零流电位E ZCP;
[0188] 步骤2.3,将测得的待测样品溶液的零流电位E ZCP值代入公式(1)中,即可计算出待测样品溶液中2,4-二氨基甲苯的浓度,从而得出待测液体中2,4-二氨基甲苯的含量。
[0189] 实施例5
[0190] 本发明2,4-二氨基甲苯印迹聚合物电极的制备方法,具体按照以下步骤实施:
[0191] 步骤1,制备石墨-石墨烯电极并进行预处理,
[0192] 步骤1.1,将石墨棒截成2cm的小段,在石蜡溶液中煮沸30min;
[0193] 步骤1.2,剪5cm的铜丝,将两根铜丝分别缠绕在石墨棒的两端,并且将铜丝和石墨棒固定在一起,制成石墨修饰电极;
[0194] 步骤1.3,将步骤1.2中制备的石墨电极用称量纸抛光,然后用无水乙醇和二次蒸馏水各超声洗涤5min,以除去电极表面的杂质,晾干备用;
[0195] 步骤1.4,将5mg的石墨烯粉末加入10mL的二次蒸馏水中,在超声中分散,直至得均匀石墨烯水溶液;将5mg的石墨烯粉末,加入10mL的熔融石蜡溶液中超声分散直至得到均匀石墨烯石蜡溶液;将步骤1.3中制备的石墨电极置于石墨烯水溶液中浸泡10min后烘干,再置于石墨烯石蜡溶液中浸泡10min,烘干备用。
[0196] 步骤2,在石墨烯-石墨电极上制备2,4-二氨基甲苯印迹聚合物膜:
[0197] 步骤2.1,将处理过的石墨烯-石墨电极置于PBS缓冲溶液中进行除氧处理10min,PBS缓冲溶液中含有2,4-二氨基甲苯的浓度为0.0001mol·L-1,丙烯酸的浓度为-10.0006mol·L ,二者比例为1:6;PBS缓冲溶液的pH为6.90。
[0198] 步骤2.2,将步骤2.1除氧后的电极通电,在-1.2~1.2V扫描电位范围内,以扫速为0.1V·s-1循环扫描16圈,在电极表面制备出2,4-二氨基甲苯印迹聚合物膜,制备得到2,4-二氨基甲苯印迹聚合物电极半成品;
[0199] 步骤3,将步骤2中制备的2,4-二氨基甲苯印迹聚合物电极半成品进行洗脱处理,具体步骤为,将电极从缓冲液中取出,再放在清水中超声清洗5min后,即制得2,4-二氨基甲苯印迹聚合物膜电极。
[0200] 利用上述的2,4-二氨基甲苯印迹聚合物膜电极进行2,4-二氨基甲苯检测的方法,具体按照以下步骤实施:
[0201] 步骤1,将制备好的表面有2,4-二氨基甲苯的印迹聚合物电极按照零流电位系统装置连接;
[0202] 步骤2,利用零流电位EZCP与2,4-二氨基甲苯的浓度之间的关系公式
[0203] EZCP=-0.01968log[C]+0.02954 (1)
[0204] 对待测样品溶液进行测试,具体步骤为:
[0205] 步骤2.1,将连接好的2,4-二氨基甲苯印迹聚合物膜电极放入待测溶液中,接通电源;
[0206] 步骤2.2,在扫描电位是-1.0~1.0V,扫速是0.1V·s-1的条件下进行线性伏安扫描,记录I=0时的电位即零流电位E ZCP;
[0207] 步骤2.3,将测得的待测样品溶液的零流电位E ZCP值代入公式(1)中,即可计算出待测样品溶液中2,4-二氨基甲苯的浓度,从而得出待测液体中2,4-二氨基甲苯的含量。