對(duì)苯二酚(HQ)為有毒的白色針狀結(jié)晶,易溶于熱水、酒精和乙醚等物質(zhì),化學(xué)性質(zhì)不活潑。對(duì)苯二酚廣泛應(yīng)用于生活領(lǐng)域及化工領(lǐng)域,如染發(fā)劑、洗滌劑等。由于對(duì)苯二酚具有很強(qiáng)的毒副作用,過(guò)量使用易造成頭暈、耳鳴等癥狀,且該物質(zhì)難降解而不易除去,嚴(yán)重破壞環(huán)境,因此,對(duì)對(duì)苯二酚進(jìn)行測(cè)定是很有必要的。目前,對(duì)苯二酚的研究檢測(cè)方法主要包括分光光度法、高效液相色譜法、電化學(xué)法、化學(xué)發(fā)光法和熒光法等。由于電化學(xué)方法靈敏度高,操作簡(jiǎn)單且成本低而備受人們的關(guān)注。目前,研究人員對(duì)對(duì)苯二酚在修飾電極上的電化學(xué)行為已進(jìn)行一些研究。近些年來(lái),石墨烯因其良好的導(dǎo)電性能及電催化效果被用于修飾電極的制備來(lái)測(cè)定對(duì)苯二酚。因此,本文通過(guò)電化學(xué)方法制備聚L-谷氨酸/石墨烯修飾電極,并用該修飾電極測(cè)定對(duì)苯二酚,結(jié)果令人滿意。


1實(shí)驗(yàn)部分


1.1儀器與試劑


儀器:KQ-250B型超聲波清洗器(昆山超聲波儀器有限公司);pHS-3C型酸度計(jì)(上海康儀儀器有限公司);LK2006A電化學(xué)工作站(天津市蘭力科化學(xué)電子高技術(shù)有限公司);電化學(xué)實(shí)驗(yàn)采用三電極系統(tǒng):玻碳電極為工作電極,鉑絲為對(duì)電極,Ag/AgCl電極為參比電極。


試劑:5.00×10-4mol·L-1對(duì)苯二酚溶液;氧化石墨烯分散液;2.50×10-3mol·L-1L-谷氨酸溶液;磷酸鹽緩沖液(PBS):pH 0.5——7.0,用0.1 mol·L-1H3PO4、NaH2PO4、Na2HPO4、Na3PO4溶液按常規(guī)方法配制并通過(guò)酸度計(jì)校準(zhǔn)。


1.2聚L-谷氨酸/石墨烯修飾電極的制備


用添加少量Al2O3粉末并滴加適量蒸餾水的拋光紙對(duì)玻碳電極下表面(Ф=3.0 mm)進(jìn)行打磨拋光至鏡面,超聲波清洗儀對(duì)其污垢進(jìn)行清洗,晾干待用。將晾干后的玻碳電極作為工作電極,鉑絲電極作為輔助電極,Ag/AgCl電極作為參比電極,放進(jìn)10 mL氧化石墨烯及L-谷氨酸混合液中,通過(guò)循環(huán)伏安法進(jìn)行掃描,從而制得聚L-谷氨酸/石墨烯修飾電極(PLG-ERGO/GCE)。將其取出用蒸餾水沖洗,再用濾紙輕輕擦干表面蒸餾水,等待備用。


1.3實(shí)驗(yàn)方法


用移液管移取2.0 mL 5.00×10-4mol·L-1對(duì)苯二酚溶液、2.0 mL PBS(pH值為2.0)、蒸餾水定容10 mL于電解池中,將鉑絲電極作為輔助電極,石墨烯谷氨酸修飾過(guò)的玻碳電極作為工作電極,Ag/AgCl電極作為參比電極的三電極系統(tǒng)放入電解池中,靜置100 s,在初始電位為0.0 V,終止電位為0.6 V的條件下,對(duì)對(duì)苯二酚的電化學(xué)行為進(jìn)行探究,記錄并保存每次循環(huán)伏安曲線上的數(shù)據(jù)。掃描結(jié)束后,用蒸餾水沖洗電極,晾干,再進(jìn)行下一次的操作。


2結(jié)果與討論


2.1聚L-谷氨酸/石墨烯修飾電極的最佳制備條件


采用單一控制變量法,利用循環(huán)伏安法,對(duì)混合均勻的氧化石墨烯及L-谷氨酸溶液進(jìn)行掃描,每次僅改變一個(gè)條件,最終結(jié)果表明,當(dāng)參數(shù)設(shè)定電位范圍在~1.8——2.2 V,掃描速度為0.12 V·s-1,循環(huán)次數(shù)為11次,等待時(shí)間為7 s時(shí),制備的聚L-谷氨酸/石墨烯修飾電極測(cè)定對(duì)苯二酚的效果最佳,得到的電化學(xué)信號(hào)最強(qiáng)。

2.2電化學(xué)阻抗圖譜分析


利用電化學(xué)阻抗技術(shù)(EIS)通過(guò)不同修飾電極,對(duì)K3[Fe(CN)6]以及KCl溶液進(jìn)行測(cè)定表征,表征圖譜如圖1.由圖1可明顯看出,在3-谷氨酸修飾電極上,會(huì)有一個(gè)比2-石墨烯修飾電極以及1-聚L-谷氨酸/石墨烯修飾電極稍大的圓弧,而圓弧越大,表明電極的電阻率越大,電子傳遞速率越低。因此,從圖1中可知,聚L-谷氨酸/石墨烯修飾電極的電阻率最小,電子傳遞速率最佳。