本发明专利技术公开了一种利用纳米多孔金辣根过氧化物酶传感器快速检测废水中芳香族污染物的方法，步骤包括：(1)传感器制备及表征；(2)传感器标定或校准；(3)废水中芳香族污染物检测。本发明专利技术方法可有效解决传统芳香族污染物检测方法步骤繁琐、难以在线检测的问题，具有工艺简便、测定准确、特异性高、反应快速、灵敏度高、操作简单等特点，实现了多种酚类、芳香胺类物质混合物的同时分别检测，应用前景广阔。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种检测废水中芳香族污染物的方法，尤其涉及。属于电化学分析测试领域。
技术介绍
近年来，针对有机难降解污染物的监测及治理方案的研究越来越成为环境监测领域的热点。随着科学技术的进步及生活水平的提高，工农业生产以及居民生活向环境排放的污染物越来越多，其中芳香族有机化合物是一类稳定性强，危害较大，难以生物降解的物质，其中尤以酚类及芳香胺类污染物的危害最为严重。酚类物质常存在于煤气、焦化、炼油、冶金等工业领域排放的废水中，目前环境监测常以苯酚和甲酚等作为污染指标。含酚废水流入农田会使农作物减产或枯死，流入地下则会造成地下水污染。环境水体被酚污染后会使水生生物生长受到影响，严重时甚至导致死亡。酚类物质侵入人体，可能导致贫血、眩晕、瘙痒等各种神经系统症状。芳香胺类物质是染料、农药、助剂、感光材料等的中间体，由于其对水生环境的长期破坏以及对组织细胞的毒性，已成为检测环境污染程度的重要指标。其中邻苯二胺、对苯二胺等随着工业污水的排放直接渗入土壤和地下水，严重污染了农作物和饮用水资源，对人体造成伤害。此外，许多芳香胺类物质具有致癌性。目前已知的对于芳香族污染物的检测方法有:1、气相色谱-质谱法(Muller，L.,Fattore，Ε.,Benfenati ,E.Determinat1n ofaromatic amines by solid-phase microextract1n and gas chromatography-massspectrometry in water samples.J.Chromatogr.A 1997，791:221-230.Weiss，T.，AngererjJ-Simultaneous determinat1n of var1us aromatic amines andmetabolites of aromatic nitrocompounds in urine for low level exposure usinggas chromatography-mass spectrometry.J.Chromatogr.B,2002,778.)2、高效液相色谱法(Zhao，L.M.,Zhu ,L.Y.，Lee，Η.Κ.Analysis of aromaticamines in water samples by liquid liquid liquid microextract1n with hollowfibers and high-performance liquid chromatography.J.Chromatogr.A 2002,963:239-248.胡秋芬，杨光宇，黄章杰等.固相萃取-高效液相色谱法测定水中酚类物质.分析化^,2002,30(5):560-563)3、分光光度法(国标HJ 503-2009)，但其中关于芳香族污染物检测方法尚存在急需解决的关键问题如:1、上述方法I需要进行繁琐的衍生化过程。2、上述方法2对于组份多而复杂的样品，由于传质阻力大而分离效果不够理想，且需要消耗大量易对环境造成二次污染的有机溶剂。3、上述方法3步骤繁琐、测试准确度低、检测限高。4、在上述方法中样品必须通过浓缩或富集、预处理等复杂繁琐的过程，且仪器昂贵无法携带，检测时间长，难以满足在线、灵敏、快速检测的需求。基于此，建立一种准确、特异、快速、灵敏、简单的分析手段来检测环境中芳香族污染物具有重要现实意义和市场需求。
技术实现思路
针对现有检测方法的不足，本专利技术要解决的问题是提供。本专利技术方法是基于已知的辣根过氧化物酶传感器开发的，所述纳米多孔金的辣根过氧化物酶传感器具有以辣根过氧化物酶/纳米多孔金/玻碳电极为工作电极，以铂电极为对电极，以饱和甘汞电极为参比电极的三电极体系，检测采用的电化学方法设定为差分脉冲伏安法(DPV)，以有效提高电化学检测的分辨力。本专利技术所述利用纳米多孔金辣根过氧化物酶传感器快速检测废水中芳香族污染物的方法，步骤是:(I)传感器制备及表征:以辣根过氧化物酶/纳米多孔金(NPG)/玻碳电极(GCE)为工作电极，以铂电极为对电极，以饱和甘汞电极为参比电极，组装三电极体系的纳米多孔金辣根过氧化物酶传感器；其中，所述辣根过氧化物酶/纳米多孔金/玻碳电极事先在0.5MH2SO4中进行循环伏安法扫描15圈，以还原峰峰电流表征NPG/GCE电极的有效面积；(2)传感器标定或校准:步骤(I)制得传感器初次使用时，需将其放入磷酸盐缓冲液的反应体系中，分别加入终浓度为0.05?250μΜ的邻苯二酚、对氨基苯酚、邻苯二胺、对苯二胺标准品，利用传感器在-0.1V?0.3V区间内分别检测加入的已知相应浓度的邻苯二酚、对氨基苯酚、邻苯二胺、对苯二胺标准品的电流响应，分别做出电流响应的浓度-电流标准曲线，备用；其中，邻苯二酚标准品的出峰电位在0.12V、对氨基苯酚标准品的出峰电位在0.04V、邻苯二胺标准品的出峰电位在0.2IV、对苯二胺标准品的出峰电位在0.1OV，所述出峰电位是否出现为判定溶液中邻苯二酚、对氨基苯酚、邻苯二胺、对苯二胺是否存在的依据；当传感器再次使用时，将其放入磷酸盐缓冲液的反应体系中，加入终浓度为50μΜ的对氨基苯酚标准品，利用传感器在-0.1V?0.3V区间内检测对氨基苯酚标准品的电流响应，将所得响应电流代入浓度-电流标准曲线，计算其实测浓度，以校准电极误差;再以同样方法校准电极对邻苯二酚、对苯二胺、邻苯二胺的误差;待电极误差校准后，备用；(3)检测废水中芳香族污染物:将步骤(2)标定或校准后的传感器放入磷酸盐缓冲液的反应体系中，加入200yL待检废水水样，利用传感器在-0.1V?0.3V区间内检测水样的电流响应，当出峰电位在0.04V时，可判定水样中含对氨基苯酚；当出峰电位在0.12V时，可判定水样中含邻苯二酚；当出峰电位在0.1OV时，可判定水样中含对苯二胺；当出峰电位在0.21￥时，可判定水样中含邻苯二胺；当出峰电位在0.04￥、0.10￥、0.12￥或0.21￥有多个出现时，即判定水样中含有多个所述出峰电位对应的芳香族类物质;进一步将检测水样的电流响应代入浓度-电流标准曲线计算，即可对应得到该水样中相关对氨基苯酚、邻苯二酚、对苯二胺、邻苯二胺的含量；上述步骤(2)或(3)所述磷酸盐缓冲液反应体系是:15mL pH 7.0浓度为5011^磷酸盐缓冲液，其中含有1yL 30% (v/v)H2O2。所述磷酸盐优选为磷酸钠。上述利用纳米多孔金辣根过氧化物酶传感器快速检测废水中芳香族污染物的方法中，所述辣根过氧化物酶/纳米多孔金(NPG)/玻碳电极(GCE)优选以如下方法制得:(I)纳米多孔金制备:将厚度为100 土 1nm的Au/Ag合金片置于纯硝酸中，在20?30°C温度下，腐蚀10?30分钟，制得纳米多孔金薄膜；(2)酶固定化:将辣根过氧化物酶溶于pH 7.0浓度50mM磷酸盐缓冲液中，制得浓度为I?20mg/mL酶溶液;然后将制得纳米多孔金薄膜浸入酶溶液，使辣根过氧化物酶附着固定于纳米多孔金薄膜表面，固定时间为6?24小时；[00当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用纳米多孔金辣根过氧化物酶传感器快速检测废水中芳香族污染物的方法，步骤是：(1)传感器制备及表征：以辣根过氧化物酶/纳米多孔金(NPG)/玻碳电极(GCE)为工作电极，以铂电极为对电极，以饱和甘汞电极为参比电极，组装三电极体系的纳米多孔金辣根过氧化物酶传感器；其中，所述辣根过氧化物酶/纳米多孔金/玻碳电极事先在0.5M H2SO4中进行循环伏安法扫描15圈，以还原峰峰电流表征NPG/GCE电极的有效面积；(2)传感器标定或校准：步骤(1)制得传感器初次使用时，需将其放入磷酸盐缓冲液的反应体系中，分别加入终浓度为0.05～250μM的邻苯二酚、对氨基苯酚、邻苯二胺、对苯二胺标准品，利用传感器在‑0.1V～0.3V区间内分别检测加入的已知相应浓度的邻苯二酚、对氨基苯酚、邻苯二胺、对苯二胺标准品的电流响应，分别做出电流响应的浓度‑电流标准曲线，备用；其中，邻苯二酚标准品的出峰电位在0.12V、对氨基苯酚标准品的出峰电位在0.04V、邻苯二胺标准品的出峰电位在0.21V、对苯二胺标准品的出峰电位在0.10V，所述出峰电位是否出现为判定溶液中邻苯二酚、对氨基苯酚、邻苯二胺、对苯二胺是否存在的依据；当传感器再次使用时，将其放入磷酸盐缓冲液的反应体系中，加入终浓度为50μM的对氨基苯酚标准品，利用传感器在‑0.1V～0.3V区间内检测对氨基苯酚标准品的电流响应，将所得响应电流代入浓度‑电流标准曲线，计算其实测浓度，以校准电极误差；再以同样方法校准电极对邻苯二酚、对苯二胺、邻苯二胺的误差；待电极误差校准后，备用；(3)检测废水中芳香族污染物：将步骤(2)标定或校准后的传感器放入磷酸盐缓冲液的反应体系中，加入200μL待检废水水样，利用传感器在‑0.1V～0.3V区间内检测水样的电流响应，当出峰电位在0.04V时，可判定水样中含对氨基苯酚；当出峰电位在0.12V时，可判定水样中含邻苯二酚；当出峰电位在0.10V时，可判定水样中含对苯二胺；当出峰电位在0.21V时，可判定水样中含邻苯二胺；当出峰电位在0.04V、0.10V、0.12V或0.21V有多个出现时，即判定水样中含有多个所述出峰电位对应的芳香族类物质；进一步将检测水样的电流响应代入浓度‑电流标准曲线计算，即可对应得到该水样中相关对氨基苯酚、邻苯二酚、对苯二胺、邻苯二胺的含量；上述步骤(2)或(3)所述磷酸盐缓冲液反应体系是：15mL pH 7.0浓度为50mM磷酸盐缓冲液，其中含有10μL 30％(v/v)H2O2。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王霞，吴超，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37
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