技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種碳納米管修飾電極，尤其涉及一種功能化碳納米管修飾電極。

背景技術(shù)

苯二酚同分異構(gòu)體廣泛用于制造穩(wěn)定劑、抗氧化劑、染料和其他化工產(chǎn)品生產(chǎn)。由于其毒性高，分布廣，已經(jīng)對人們的生命安全構(gòu)成了極大的威脅，從而引起環(huán)境監(jiān)測的極大重視。與此同時，由于苯二酚同分異構(gòu)體在低濃度下相似的結(jié)構(gòu)和性能，使得人們很難使它們完全分開。

碳納米管（CNTs）是由碳原子sp²雜化構(gòu)筑成的理想結(jié)構(gòu)，由于大的比表面積和強(qiáng)的吸附性能，已經(jīng)廣泛用于檢測去除各種芳香類污染物。卟啉化合物是一類具有平面共軛結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物，是在卟吩環(huán)上連有取代基的一類大環(huán)化合物的總稱。一方面，卟啉化合物由于其高度的π-離域結(jié)構(gòu)，使其可以和很多芳香類化合物作用形成強(qiáng)的π-π作用從而達(dá)到對芳香化合物的檢測；另一方面，由于卟吩的獨(dú)特的性能，卟啉化合物可以和芳香類化合物形成氫鍵作用進(jìn)行離子的檢測和分離。因此，卟啉化合物已經(jīng)成為檢測眾多芳香類化合物的一種基本平臺。將卟啉結(jié)合到碳納米管上形成功能化碳納米管修飾電極，能用于檢測芳香類化合物。但現(xiàn)有技術(shù)中還沒有這種功能化碳納米管修飾電極。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種將卟啉結(jié)合到碳納米管上的功能化碳納米管修飾電極，本發(fā)明還提供該功能化碳納米管修飾電極的制備方法和其在檢測分離苯二酚同分異構(gòu)體中的應(yīng)用。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明提供一種功能化碳納米管修飾電極，所述功能化碳納米管修飾電極是由下述步驟制備而成的：

a、制備碳納米管修飾電極；

b、將碳納米管修飾電極置于含有支持電解質(zhì)和四羥基苯基卟啉的乙腈溶液中，并以碳納米管修飾電極為工作電極進(jìn)行電聚合，得到功能化碳納米管修飾電極。

支持電解質(zhì)為適合在有機(jī)溶液中做支持電解質(zhì)的任何物質(zhì)，如高氯酸四丁基銨。支持電解質(zhì)的濃度范圍為0.01-0.1mol/L。

進(jìn)一步地，所述電聚合中掃描速度為50?mV/s，電位為0.3?V～1.2?V，電聚合的方式為循環(huán)伏安掃描。

由于四羥基苯基卟啉本身的性質(zhì)，因此，只要電聚合上四羥基苯基卟啉，制備的功能化碳納米管修飾電極就會比碳納米管修飾電極檢測分離苯二酚同分異構(gòu)體的效果要好。

進(jìn)一步地，所述電聚合的圈數(shù)為4-16圈。

進(jìn)一步地，所述電聚合的圈數(shù)為10圈。

本發(fā)明還提供一種功能化碳納米管修飾電極的制備方法，所述制備方法的步驟如下：

a、制備碳納米管修飾電極；

b、將碳納米管修飾電極置于含有支持電解質(zhì)和四羥基苯基卟啉的乙腈溶液中，并以碳納米管修飾電極為工作電極進(jìn)行電聚合，得到功能化碳納米管修飾電極。

進(jìn)一步地，所述電聚合中掃描速度為50?mV/s，電位為0.3?V～1.2?V，電聚合的方式為循環(huán)伏安掃描。

進(jìn)一步地，所述電聚合的圈數(shù)為4-16圈。

進(jìn)一步地，所述電聚合的圈數(shù)為10圈。

進(jìn)一步地，所述步驟a中將碳納米管處理成碳納米管修飾電極的具體步驟如下：

1）、將多壁碳納米管進(jìn)行酸化處理；

2）、將酸化后的多壁碳納米管分散于N,N-二甲基酰胺中，超聲處理30?min后得到1?mg/mL的碳納米管懸浮液；

3）、將步驟（2）得到的碳納米管懸浮液滴涂到經(jīng)過預(yù)處理的裸玻碳電極表面，干燥，得到碳納米管修飾電極。

本發(fā)明還提供該功能化碳納米管修飾電極在檢測分離苯二酚同分異構(gòu)體中的應(yīng)用。

1、本發(fā)明的功能化碳納米管修飾電極具有下述效果：本發(fā)明運(yùn)用電聚合的方法將大環(huán)π-donor四羥基苯基卟啉成功地引入到具有強(qiáng)吸附性能的碳納米管修飾電極上（如圖1所示）；對比不同工作電極對三種苯二酚同分異構(gòu)體的電化學(xué)響應(yīng)（如圖2、3、4所示），發(fā)現(xiàn)功能化碳納米管修飾電極的電化學(xué)響應(yīng)和分離效果最好，這是因為碳納米管修飾電極可以增加比表面積并且提供了苯二酚通過的空隙，同時四羥基苯基卟啉薄膜提供更多的苯二酚的受體結(jié)合位點(diǎn)。四羥基苯基卟啉環(huán)外的羥基可以和苯二酚形成氫鍵，與此同時，四羥基苯基卟啉大π共軛結(jié)構(gòu)可以和苯二酚形成π-π作用。另一方面，由于氫鍵和π-π作用的大小不同，從而三種苯二酚同分異構(gòu)體可以在功能化碳納米管修飾電極上發(fā)生很好的分離。

2、本發(fā)明的檢測方法能夠快速分離三種苯二酚同分異構(gòu)體，且同時對其進(jìn)行定量的檢測，該方法快速簡單，分析時間短。