羧基化多壁碳纳米管修饰电极循环伏安法测定过氧化氢

1、羧基化多壁碳纳米管修饰电极循环伏安法测定过氧化氢【摘要】目的:研究用羧基化多壁碳纳米管修饰电极伏安法测定过氧化氢的浓度。要领:接纳涂布法制成羧基化多壁碳纳米管修饰电极；在pH=7.0KH2P4-Na2HP4缓冲溶液中，接纳该修饰电极伏安法测定H22。结果:该修饰电极对H22有着明显的电催化作用，与裸玻碳电极比拟，其敏捷度大大进步，在1.210-61.010-3l/L浓度范畴内，过氧化氢的氧化峰电流与其浓度呈精良的线性干系，检测限为3.110-7l/L，将该修饰电极用于医用过氧化氢的测定，相对均匀缺点为1.2%，均匀接纳率为97.6%，结果满足。结论:该修饰电极相应快，敏捷度高，稳定性好，寿命长

2、，得当于具有电活性生物分子的测定。【关键词】碳纳米管学修饰电极伏安法过氧化氢Keyrds:arbnnantubesfuntinalizeditharbxyligrup;heialdifiedeletrde;vltaetry;hydrgenperxide过氧化氢H22，别号双氧水是一种强氧化剂，其水溶液在医药、食品、化工等范畴用途普及。3%的H22溶液作为医用消毒剂，常用于洗濯创口，但其性子不稳定，易剖析，导致浓度低落，达不到应有的消毒结果，给患者带来不需要的痛楚，因此创立轻便、快速、敏捷、可靠的阐发要领随时监测其有用浓度显得尤为紧张。如今测定H22的要拥有滴定法1、光谱法2、化学发光法3，4和

3、电化学阐发法5等，此中电化学阐发法因具有较高的敏捷度、精良的线性范畴、快速的相应而被普及利用。碳纳米管由于其奇特的性子以及埋伏的应用远景已成为天下范畴内研究热门之一6。它分为多壁碳纳米管NT和单壁碳纳米管SNT7，当它产生断裂时，其断口的碳原子具有很高的活性，轻易被氧化成羧基或其他基团。将碳纳米管用硝酸处置惩罚，可在其断口引入羧基，而颠末羧基化的碳纳米管那么对多巴胺、次黄嘌呤、巯基化合物等生物分子具有很好的电催化作用8，9。本实行制备了羧基化多壁碳纳米管NT-H修饰电极，并初次接纳伏安法直接测定H22，结果表白该修饰电极对H22有着明显的电催化作用，其检测的敏捷度大大进步，将该要领用于医用过氧

4、化氢的测定，得到了满足的结果。1质料和要领1.1仪器和试剂电化学阐发仪HI650上海辰华仪器产物；三电极事情体系：饱和甘汞电极SE为参比电极，铂丝电极为对电极，裸玻碳电极大概NT修饰玻碳电极为事情电极；实行数据和伏安图均由盘算机网罗、处置惩罚和记载;傅立叶红外光谱仪Nilet公司产物，美国。NT直径和长度别离为1030n和110，SunNanteh.Ltd产物，深圳；H22尺度溶液(30%，阐发纯，江苏省宜兴市第二化学试剂厂消费)；医用H22江苏省宜兴市第二化学试剂厂消费；Kn4阐发纯，浙江杭州萧山化学试剂厂消费；Na224(阐发纯，上海市第二化学试剂厂消费)；缓冲溶液为0.2l/L，pH=7

5、.0的KH2P4-Na2HP4(PBS)；其他试剂均为阐发纯，水为二次蒸馏水。1.2NT-H电极的制备将NT用硝酸回流48h后经重蒸水冲洗抽滤去除剩余硝酸，红外灯烘干后举行红外表征。从傅立叶变更红外光谱图上来看，在1750-1n=，H处出现汲取峰，表白在NT外貌有羧基存在。称取1.0g羧基化的NT溶于10l二甲基甲酰胺DF中，超声波搅拌后，NT疏散于DF中，形成0.1g/l的玄色溶液。将玻碳电极以金相砂纸、Al23粉末0.05在麂皮上打磨至光明，并依次在1l/LNaH、1l/LHN3、丙酮以及二次蒸馏水中超声洗涤。在0.2l/L，pH=7.0的PBS缓冲溶液中从-0.2+0.6V范畴内举行循环

6、扫描至基线安稳。然后在预处置惩罚后的玻碳电极外貌滴涂2.5lNT溶液，在红外灯下烘至溶剂完全挥发即可利用。2结果和讨论2.1NT-H修饰电极对H22的电催化氧化在0.2l/L，pH=7.0的PBS缓冲液中，NT-H修饰电极经循环伏安扫描，表示出一对氧化复原峰见图1B-曲线3，峰电位和峰电流非常稳定。在100V/s扫速下，氧化复原峰电位别离为-0.102V和-0.152V。修饰电极的氧化复原峰很宽，配景电流也大，这是由于电极外貌电荷增长所致。按照文献可知在NT膜中电活性基团为羧基，在电极上得到4个电子被复原为醇基，再氧化后重新酿成羧基。图1中曲线2和4别离为裸玻碳电极和NT-H修饰电极在含1.0

7、10-4l/LH22的PBS缓冲溶液中的循环伏安图。图中表白在-0.2+0.6V电位范畴内，H22在裸玻碳电极上的电化学氧化电位很大，只出现拖尾征象，而在修饰电极上出现了一显着的氧化峰，氧化峰电位为+0.142V；说明该修饰电极对H22具有很好的催化氧化作用，其大概的缘故原由是NT-H2H在氧化历程中，产生的不稳定中心体到场并催化了H22的氧化反响。但对付详细的催化历程我们还在进一步的研究中。别的，我们还研究了扫速对1.010-4l/LH22在NT-H修饰电极上的电化学举动。图2的结果表白，在扫速10100V/s内，氧化峰电流与扫速的一次方成正比，这说明H22在NT-H修饰电极上的相应电流是一

8、种吸附电流。2.2底液的选择及pH的影响别离以HA-NaA、Kl、Nal、NH3-NH4l、PBS为支持电解质，观察差异底液中H22在修饰电极上的举动。结果表白，只有在PBS缓冲体系中H22会出峰且峰形好，应选择PBS溶液为底液。2.3线性范畴和检出限先用Kn4将30%H22尺度溶液举行标定，再按实行所选的条件别离对稀释后差异浓度的H22溶液举行循环伏安法测定，如图4所示，随着浓度的增大，H22在修饰电极上的氧化电流也随着增大。实行结果表白，在1.210-61.010-3l/L范畴内，H22的氧化峰电流与其浓度具有精良的线性干系，其线性回归方程为：|ip|=6.02810-5+0.475(H2

9、2)，相干系数r=0.9986，检出限为3.110-7l/L。见图4。2.4电极的稳定性、重现性和滋扰试验修饰电极循环伏安扫描15次，H22在修饰电极上的氧化和复原峰电流仅变革几个微安，电极修饰好之后枯燥保存，一周后做循环伏安扫描，得到的电流相应险些稳定，可见修饰电极的稳定性很好。利用同一支修饰电极在5.010-5l/LH22溶液中，平行测定6次，峰电流测定结果的相对尺度缺点为2.4%，说明电极的重现性较好。H22浓度为5.010-5l/L时，参加40倍的葡萄糖、40倍量的尿素、80倍量的L-谷氨酸及L-甘氨酸、80倍量的柠檬酸不滋扰测定，其他常见的无机离子如铜、锌、钠等对测定均无影响。2.5

10、样品阐发及接纳率的测定将医用H22溶液稀释后，充实混匀成测试液，以三电极体系在-0.2+0.6V范畴内举行伏安法测定，结果列于表1。通过换算可得医用H22溶液的均匀浓度为0.9845l/L，与高锰酸钾法测定结果为0.9960l/L相近，可见这种要领可用于H22的阐发测定。【参考文献】1潘勇军,谢洪泉,谭小明，等.碘量滴定法测定过氧化氢溶液浓度的革新J.理化查验-化学分册,2022,39(7):404-405.2赵士权,林明珠.水发产物浸泡液中过氧化氢的快速测定要领J.中国卫生查验杂志,2022,16(3):295-296.3黄英,章竹君,何德勇,等.微活动芯片化学发光法测定雨水中过氧化氢J.阐发化学研究简报,2022,33(7):958-960.4王琦,郑行望,章竹君,等.电复原鲁米诺电化学发光法测定过氧化氢J.陕西师范大学学报,2002,30(3):83-86.5薛颖,刘平,刘泰然,等.酶氧电极测定固体食品中H22要领的研究J.卫生研究,2022,35(3):313-316.6黄德欢.纳米技能与应用.上海:中国纺织大学出书社,2001.135-144.7李博,廉永强,施祖进,等.单层碳纳米管的化学修饰J.高等学校化学学报,2000,21(11):1633-1635.8林丽,张华杰,仇