【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及检测传感器，具体为一种用于检测dbp的基于mofs材料的光芬顿自供电传感器。
技术介绍
1、邻苯二甲酸酯(paes)通常用作食品包装、建筑、玩具和医疗器械的增塑剂。在这些paes中，邻苯二甲酸二丁酯(dbp)是应用最广泛的邻苯二甲酸酯之一，中国将其列为优先控制的有害物质。dbp在常见的有机溶剂中溶解度较高，如醇类、醚类、芳烃等。在常温下，dbp是相对稳定的化合物，但可能会受光、热和氧化的影响而分解。dbp可以通过酯化反应来合成，主要用途是作为增塑剂使用。它与一些材料可以发生反应，例如在塑料和涂料中作为可溶性增塑剂。常用作塑料增塑剂，也用于化妆品、药品和工业润滑油中。据报道，在中国，海河和长江武汉段地表水中dbp浓度分别为0.35～40.68和0～37.31μg/l。由于具有难降解性，水体已成为dbp在环境中的重要汇聚地之一。因此，对水体dbp进行检测具有重要意义。
2、近年来，研究人员开始关注电化学分析技术作为一种新的检测方法，以探索更简便、精确的替代方案。相较于高效液相色谱法(hplc)和液相色谱-质谱(lc-ms)，电化学分析技术具有出色的灵敏度和操作简便的优点，成本也相对较低。尽管hplc和lc-ms在检测污染物方面具有很高的灵敏度，但其分析周期长且样品前处理复杂。结合分子印迹技术，电化学分析技术能进一步提高对目标污染物的准确测定，特别适用于复杂环境条件下的环境检测，展现了广泛的应用前景。
3、金属有机骨架材料(mofs)是一种新兴的配位聚合物，由金属离子和有机配体组装而成，形成了杂化
4、但是，对于利用mof建立自供电传感方法检测dbp还不完善，存在灵敏度低、检测线性范围低等问题，常用的mof材料的导电性能较差，无法很好地适用于自供电传感检测领域，尤其是在水体中dbp的监测的精确度低。
5、cn 114839246 b公开了一种光电化学传感器及其制备方法和应用明以mof/cof杂化材料为载体，在其表面制备分子印迹聚合物，然后将所制备的mof/cof杂化表面分子印迹材料与ito电极相结合，使构建的光电化学传感器对目标化合物具有特异性识别并且步骤简单、高效等。该专利技术将mof/cof杂化材料与分子印迹光电化学传感器相结合应用于邻苯二甲酸二丁酯的检测，方法简单，易于操作。所构建的光电化学传感器的线性检测范围为1×10-10mol/l～1×10-4mol/l。具有选择性好，灵敏度高、重现性好等优点，适用于食品安全快速检测领域。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术提供另一种用于检测dbp的基于mofs材料的光芬顿自供电传感器，将ws2-mil100(fe)作为阳极电极材料，au纳米修饰n,s-cu-mof衍生物负载分子印迹集合物作为阴极材料，采用阳极光芬顿供电双电极建立简单的自供电传感检测方法，设备及检测简单，在较宽范围内可以有效检测dbp并保持良好的灵敏。
2、实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种用于检测dbp的基于mofs材料的光芬顿自供电传感器，其特征在于：以含有0.34-3.06mm/l的h2o2的硫酸钠溶液为阳极电解溶液，ph为7；以磷酸缓冲溶液作为阴极电解质溶液；以ws2-mil100(fe)作为阳极电极材料，au纳米修饰n,s-cu-mof衍生物负载分子印迹集合物作为阴极材料，构建双电极自供电传感体系，采用开路电位eocv大小判断dbp的浓度。硫酸钠溶液的浓度为0.1m/l。
3、上述方案中，阴极材料按照如下步骤制备：
4、(1)n-cu-mof的制备，将cu(no3)2.3h2o和聚乙烯吡咯烷酮加入dmf溶液中并充分混合，然后，将均苯三甲酸的dmf溶液添加到上述溶液中，并搅拌直到溶解并混合，随后在75-90℃下加热持续24-48小时，将所得产物离心并用dmf和无水乙醇洗涤，60-80℃干燥，得n-cu-mof前体粉末；
5、(2)tca(三聚硫氰酸)-cu金属掺杂剂的制备，按照tca:cu的摩尔比为2:3，将乙酸铜二水合物溶解在甲醇中作为溶液a，将tca溶解在甲醇中形成溶液b，然后，将溶液b快速倒入溶液a中并在室温下搅拌反应0.5-1小时，离心、洗涤和干燥获得tca-cu金属掺杂剂；
6、(3)n,s-cu-mof材料衍生物的制备，将n-cu-mof前体粉末和tca-cu金属掺杂剂充分混合并在研钵中研磨，然后放置在瓷舟的一端，在瓷舟的靠近管式炉进气口的另一端再放入tca(使得充分硫化)，将瓷舟放置在300-400℃n2气氛下的管式炉中持续2-3小时，然后加热至600-800℃，加热速率为2℃/min，持续2-3小时，冷却后得到(n,s-cu-mof(n2))材料衍生物；
7、(4)au纳米修饰n,s-cu-mof材料衍生物(au-n,s-cu-mof(n2))的制备：将玻碳电极打磨至光滑，再用蒸馏水冲洗并自然风干，得到平滑新鲜的电极表面，备用，称取n,s-cu-mof(n2)材料置于样品管中，加入乙醇和拉菲溶液，超声至均匀后得到n,s-cu-mof(n2)材料悬浊液记为油墨a，取油墨a滴涂到玻碳电极表面，并自然晾干，得到n,s-cu-mof(n2)材料修饰玻碳电极，以制备的n,s-cu-mof/gce为工作电极，采用三电极体系，将其浸泡在0.1g/l氯金酸溶液中，在电位范围为-1-0.8v，扫描速度为100mv/s，电聚合循环伏安为3-7次的条件下进行电化学沉积，溶液中的金属离子经还原反应变为金属单质附着于材料表面，形成au@n,s-cu-mof(n2)/玻碳电极材料；
8、(5)au纳米修饰n,s-cu-mof(n2)负载分子印迹的制备：将制备的au@n,s-cu-mof(n2)/玻碳电极电极作为工作电极，ag/agcl电极作为参比电极，铂丝为辅助电极组成三电极体系，将其浸泡在含有dbp原液、对氨基苯硫酚的磷酸盐缓冲溶液中，进行cv测试，电位范围为-0.3～0.6v，扫描速度为50mv/s，电聚合循环伏安7次，即可制备具有dbp印迹功能的聚合物膜电极。
9、上述方案中，步骤(1)中，cu(no3)2.3h2o、聚乙烯吡咯烷酮和均苯三甲酸的质量比为1:0.15-0.2：0.45-0.5，dmf的添加量为1mg cu(no3)2.3h2o0.02-0.03mldmf，均苯三甲酸的浓度为40-50mg/ml。
10、上述方案中，步骤(2)中，溶液a中，cu的浓度为0.0375-0.033mm/l，溶液b中tca的浓度为0.025mm/l。
11、上述方案中，步骤(3)中，n-cu-mof前体粉末与和tca-cu金属掺杂剂的质量比为100mg/50-200mg的tca-cu金属掺杂剂。
<本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种用于检测DBP的基于MOFs材料的光芬顿自供电传感器，其特征在于：以含有0.34-3.06mM/L的H2O2的硫酸钠溶液为阳极电解溶液，pH为7；以磷酸缓冲溶液作为阴极电解质溶液；以WS2-MIL100(Fe)作为阳极电极材料，Au纳米修饰N,S-Cu-MOF衍生物负载分子印迹集合物作为阴极材料，构建双电极自供电传感体系，采用开路电位Eocv大小判断DBP的浓度。
2.根据权利要求1所述用于检测DBP的基于MOFs材料的光芬顿自供电传感器，其特征在于：硫酸钠溶液的浓度为0.1M/L。
3.根据权利要求1所述用于检测DBP的基于MOFs材料的光芬顿自供电传感器，其特征在于，阴极材料按照如下步骤制备：
4.根据权利要求3所述用于检测DBP的基于MOFs材料的光芬顿自供电传感器，其特征在于：步骤(1)中，Cu(NO3)2.3H2O、聚乙烯吡咯烷酮和均苯三甲酸的质量比为1:0.15-0.2：0.45-0.5，DMF的添加量为1mg Cu(NO3)2.3H2O 0.02-0.03mLDMF，均苯三甲酸的浓度为40-50mg/mL。
5
6.根据权利要求5所述用于检测DBP的基于MOFs材料的光芬顿自供电传感器，其特征在于：步骤(3)中，N-Cu-MOF前体粉末与和TCA-Cu金属掺杂剂的质量比为100mg/50-200mg的TCA-Cu金属掺杂剂。
7.根据权利要求6所述用于检测DBP的基于MOFs材料的光芬顿自供电传感器，其特征在于：步骤(4)中，油墨A中N,S-Cu-MOF(N2)、乙醇和拉菲溶液的添加比例为0.01g N,S-Cu-MOF(N2)/1mL乙醇/10μL拉菲溶液。
8.根据权利要求7所述用于检测DBP的基于MOFs材料的光芬顿自供电传感器，其特征在于：磷酸盐缓冲溶液中，DBP的浓度4-5μL DBP/30mL酸盐缓冲溶液，对氨基苯硫酚的添加量为30-40mg/30mL磷酸盐缓冲液。
9.根据权利要求1所述用于检测DBP的基于MOFs材料的光芬顿自供电传感器，其特征在于，阳极电极按照如下步骤制备：
10.根据权利要求9所述用于检测DBP的基于MOFs材料的光芬顿自供电传感器，其特征在于：步骤(1)中，WS2、均苯三甲酸、九水硝酸铁的摩尔比为0.06mM：0.8mM：1.2mM；根据权利要求10所述用于检测DBP的基于MOFs材料的光芬顿自供电传感器，其特征在于：步骤(2)中，WS2-MIL100(Fe)、Nafion溶液，乙醇的添加比例为5mg WS2-MIL100(Fe)：200μL Nafion溶液：800μL乙醇。
...【技术特征摘要】
1.一种用于检测dbp的基于mofs材料的光芬顿自供电传感器，其特征在于：以含有0.34-3.06mm/l的h2o2的硫酸钠溶液为阳极电解溶液，ph为7；以磷酸缓冲溶液作为阴极电解质溶液；以ws2-mil100(fe)作为阳极电极材料，au纳米修饰n,s-cu-mof衍生物负载分子印迹集合物作为阴极材料，构建双电极自供电传感体系，采用开路电位eocv大小判断dbp的浓度。
2.根据权利要求1所述用于检测dbp的基于mofs材料的光芬顿自供电传感器，其特征在于：硫酸钠溶液的浓度为0.1m/l。
3.根据权利要求1所述用于检测dbp的基于mofs材料的光芬顿自供电传感器，其特征在于，阴极材料按照如下步骤制备：
4.根据权利要求3所述用于检测dbp的基于mofs材料的光芬顿自供电传感器，其特征在于：步骤(1)中，cu(no3)2.3h2o、聚乙烯吡咯烷酮和均苯三甲酸的质量比为1:0.15-0.2：0.45-0.5，dmf的添加量为1mg cu(no3)2.3h2o 0.02-0.03mldmf，均苯三甲酸的浓度为40-50mg/ml。
5.根据权利要求3或4所述用于检测dbp的基于mofs材料的光芬顿自供电传感器，其特征在于：步骤(2)中，溶液a中，cu的浓度为0.0375-0.03mm/ml，溶液b中tca的浓度为0.025mm/ml。
6.根据权利要求5所述用于检测d...
【专利技术属性】
技术研发人员：程治良，张莉萍，高兰兰，谭胜美，
申请(专利权)人：重庆理工大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。