一种金/钴氢氧化物膜修饰玻碳电极的制备方法技术

一种金/钴氢氧化物膜修饰玻碳电极的制备方法，其特征是：以玻碳电极为基础电极，利用钴氢氧化物膜来修饰基础电极，将钴氢氧化物膜修饰电极置于HAuCl4的KNO3溶液中，以SCE为参比，铂丝为对电极，得到GNPs/CoOOH复合修饰电极。该复合修饰电极，具有良好的导电性、生物相容性及电催化活性。利用该修饰电极对CA和HQ同时分析检测，用循环伏安(CV)法和差示微分脉冲伏安(DPV)法考察了两种物质在裸GCE、CoOOH/GCE和GNPs-CoOOH/GCE上的电化学行为。GNPs-CoOOH/GCE对邻苯二酚和对苯二酚具有较高的电催化能力，电信号大大增强，且获得了较低的检出限，且重现性、稳定性、抗干扰性能良好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及复合修饰电极合成
，具体涉及以及该复合修饰电极应用于邻苯二酚和对苯二酚的同时检测分析。
技术介绍
邻苯二酌·(catechol,又称儿茶酌·, CA)和对苯二酌· (Hydroquinone,又称氢醌,HQ)是苯二酚的两种同分异构体，在农业、染料、医药、橡胶、感光材料等领域有着广泛的应用。这两种物质在自然条件下难以降解，并具有一定毒性，国际癌症研究组织(IARC)将CA、HQ分别列为2B、3级致癌物。因此，对二者进行快速、准确、痕量分析检测具有十分重要的意义。目前，对两者的分析检测方法主要有高相液相色谱法，以PH为基础的流动注射分析，同步荧光法。但是，这些方法中液相色谱法由于其仪器昂贵、耗时以及光学方法需要额外的试剂产生光信号其应用大大受到了限制。电化学方法由于其仪器低廉、操作简便、灵敏度高、能够快速现场检测而受到科研工作者的关注。免予CA和HQ的氧化还原电位相近，氧化还原峰易发生重叠，且在电极表面会相互竞争，使得其电化学响应与物质的浓度不能呈现线性关系，是目前电化学研究中面临的最大问题。因此选择合适的化学修饰电极解决两者的相互干扰问题是目前电化学方法的首要目标。过度金属氧化物和氢氧化物膜如镍、钴、铁、铜等的研究已经吸引了大量科研工作者的兴趣。其中，钴氢氧化物膜由于其独特的性能已经广泛的应用到电池、传感器的制备、电分析检测等各个领域。钴氢氧化物膜在电分析检测方面的应用，主要是利用了在碱性条件下含有高价态钴离子的氧化物对大量的电活性分子具有较强的电化学催化活性，并且CoOOH的存在起着非常重要的作用。另外，金纳米粒子(GNPs)由于其良好的导电性、生物相容性及电催化活性而被广泛的应用到电化学及生物传感器的制备。因此，纳米金/羟基氧化钴(GNPs/CoOOH)是一种非常理想的修饰电极的材料，并期望该修饰电极能够用于一些电活性物质的分析检测。
技术实现思路
本专利技术的目的正是针对上述现有技术所存在的缺陷而研制的，利用该复合修饰电极可应用于邻苯二酚和对苯二酚的同时检测分析。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的 ，以玻碳电极为基础电极，利用钴氢氧化物膜来修饰基础电极，将钴氢氧化物膜修饰电极置于HAuCl4的KNO3溶液中，以SCE为参比，钼丝为对电极，得到GNPs/CoOOH复合修饰电极。具体步骤如下 a、玻碳电极用Al2O3粉末抛光成镜面，依次在无水乙醇和二次蒸馏水中超声清洗，将其置于H2SO4中扫描； b、将上述处理好的玻碳电极在氮气下吹干，然后采用镀膜/循环伏安法制备钴氢氧化物膜修饰电极； C、将上述电极置于HAuCl4的KNO3溶液中，以SCE为参比，钼丝为对电极，于-O. 2 V下保持4 min，取出后用水反复冲洗，得到GNPs/CoOOH复合修饰电极，悬在pH 10. O的PBS溶液上方保存备用。在本专利技术中，所述HAuCl4的KNO3溶液为5 mM HAuCl4的O. 5 M KNO3溶液。在步骤a中，玻碳电极分别用1. O Mm, O. 3 Mm, O. 05 Mm Al2O3粉末抛光成镜面,水冲洗后，依次在无水乙醇和二次蒸馏水中超声清洗1-2分钟。为获得彻底干净的玻碳电极表面，将清洗后的玻碳电极置于1. O M H2SO4中在-O. 3-1. 5 V电位窗口下扫描12圈(扫速50mV/S)。将本专利技术所制备的金/钴氢氧化物膜修饰玻碳电极应用于邻苯二酚和对苯二酚的检测分析，与其它传统电极比较，可使得电催化作用提供、电信号增强、抗干扰能力性强、并获得较低的检出限。本专利技术的电化学实验采用三电极系统，玻碳电极(GCE)、钴氢氧化物膜电极(CoOOH/GCE)、金/钴氢氧化物膜(GNPs/CoOOH)为工作电极，SCE为参比电极，CHI115钼丝为对电极；在室温条件下，选取0.1 M PBS为支持电解质，在一定电位窗口内，用CV和DPV方法进行测试，记录其伏安曲线。本专利技术采用一种简 单的方法制备了 GNPs/CoOOH复合修饰电极，利用过度金属钴的氢氧化物(CoOOH)结合金纳米粒子(GNPs)，具有良好的导电性、生物相容性及电催化活性。利用该修饰电极对CA和HQ同时分析检测，用循环伏安(CV)法和差示微分脉冲伏安(DPV)法考察了两种物质在裸GCE、Co00H/GCE和GNPs-Co00H/GCE上的电化学行为。GNPs-Co00H/GCE对邻苯二酚和对苯二酚具有较高的电催化能力，电信号大大增强，且获得了较低的检出限。另外，此修饰电极还具有优良的重现性、稳定性、较强的抗干扰能力等优点。附图说明图1 80 μΜ CA在0.1 M PBS ( pH 10. 0)溶液中的循环伏安图；其中a GCE ；b Co00H/GCE ；c GNPs-Co00H/GCE ;扫速50 mV/S。图2不同浓度的HQ和CA共存体系在GNPs-CoOOH/GCE的差示脉冲伏图；内插图为HQ和CA峰电流与浓度的线性关系图。对苯二酚(HQ) (a-j) :7，9，11，14，20，35，50，65，80，100 μΜ;邻苯二酚(CA) (a-j) :6，8，10，13，20，35，50，65，80，100 μΜ。图3苯酚，邻、间、对甲酚在GNPs-Co00H/GCE上的DPV图。图4 (A) EDTA (a)，苯并芘(b)，NH4+ (c)，Br^ (d)，NO3^ (e)，SO42- (f)对 CA 和 HQ干扰实验；(B) Mg2+ (a)，Al3+ (b)，Fe3+ (c)加入 EDTA 前及加入后 Mg2+ (d)，Al3+ (e)，Fe3+ (f)对CA和HQ干扰。具体实施方式本专利技术以下结合实施例(附图)做进一步描述，但并不是限制本专利技术。制备实施GNPs/CoOOH复合修饰电极的制备 I玻碳电极抛光玻碳电极分别用1.0 Mm,O. 3 Mm,O. 05 Mm Al2O3粉末抛光成镜面,水冲洗后,依次在无水乙醇和二次蒸馏水中超声清洗1-2分钟。为获得彻底干净的玻碳电极表面，将其置于1. O M H2SO4中在-O. 3^1. 5 V电位窗口下扫描12圈(扫速50mV/S)；2钴氢氧化物膜修饰电极的制备在氮气下吹干备用。将上述处理好的玻碳电极采用镀膜/循环伏安法制备钴氢氧化物膜修饰电极；3电极的组装将上述电极置于5 mM HAuCl4的O. 5 M KNO3溶液中，以SCE为参比，钼丝为对电极， 于-O. 2 V下保持4 min，取出后用水反复冲洗，得GNPs/CoOOH复合修饰电极，悬在pH 10.0 的PBS溶液上方保存备用。仪器与试剂CH1660D型电化学分析仪(上海辰华仪器公司);三电极体系玻碳电极(GCE)、Co00H/ GCE、GNPs_Co00H/GCE为工作电极，饱和甘汞电极(SCE)为参比电极，CHI115钼丝为对电极； KQ-3200超声波清洗器(昆山市超声波仪器制造厂)；pHS-25型酸度计(上海雷磁仪器厂)； DPV的实验参数为振幅50 mV，脉冲宽度60 ms，脉冲周期200 ms。CoCl2 · 6H20, NaH2PO4, Na2HPO4, Na3PO4, KCl (天津科密欧化学品有限公司);邻苯二酚和对苯二酚(Aldrich) ；HAuCl4 · 4H20 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金/钴氢氧化物膜修饰玻碳电极的制备方法，其特征在于：以玻碳电极为基础电极，利用钴氢氧化物膜来修饰基础电极，将钴氢氧化物膜修饰电极置于HAuCl4的KNO3溶液中，以SCE为参比，铂丝为对电极，得到GNPs/CoOOH复合修饰电极。

【技术特征摘要】
1.一种金/钴氢氧化物膜修饰玻碳电极的制备方法，其特征在于以玻碳电极为基础电极，利用钴氢氧化物膜来修饰基础电极，将钴氢氧化物膜修饰电极置于HAuCl4的KNO3溶液中，以SCE为参比，钼丝为对电极，得到GNPs/CoOOH复合修饰电极。2.根据权利要求1所述的金/钴氢氧化物膜修饰玻碳电极的制备方法，其特征在于 在制备方法的具体步骤如下a、玻碳电极用Al2O3粉末抛光成镜面，依次在无水乙醇和二次蒸馏水中超声清洗，将清洗后的玻碳电极置于H2SO4中扫描；b、将上述处理好的玻碳电极在氮气下吹干，然后采用镀膜/循环伏安法制备钴氢氧化物膜修饰电极；C、将上述电极置于HAuCl4的KNO3溶液中，以SCE为参比，钼丝为对电极，于-O. 2 V下保持4 min，取出后用水反复冲洗，得到GNPs/Co...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯宏卫，田永峰，张小涛，刘彤，陈欢，韩书磊，胡清源，
申请(专利权)人：国家烟草质量监督检验中心，
类型：发明
国别省市：