本發(fā)明涉及對(duì)硝基苯酚分析測(cè)定技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種以金納米粒子普魯士藍(lán)富勒烯復(fù)合材料（AuNDs@PB/C₆₀）修飾玻碳電極并利用恒電位沉積聚吡咯法固定復(fù)合材料，根據(jù)AuNDs和C₆₀對(duì)于對(duì)硝基苯酚的催化作用檢測(cè)硝基苯酚的電化學(xué)方法。

背景技術(shù)：

對(duì)硝基苯酚是一種嚴(yán)重的環(huán)境污染物，毒性大，降解難，是工業(yè)廢水中常見的污染物。同時(shí)對(duì)硝基苯酚是一類重要的化工原料和中間體，也是工業(yè)生產(chǎn)的副產(chǎn)物，因此來源十分廣泛，普遍用于農(nóng)藥，醫(yī)藥工業(yè)，炸藥以及染料行業(yè)，具有致癌，致突變的潛在毒性，因此對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)在生態(tài)環(huán)境研究中具有重要意義。硝基苯酚因其結(jié)構(gòu)的苯環(huán)上連有硝基，酸性會(huì)增強(qiáng)，在水體中的吸附就會(huì)受到化合物分子結(jié)構(gòu)的影響，因此在環(huán)境中的保留時(shí)間更長(zhǎng)，降解更加困難。

目前對(duì)硝基苯酚的熱門測(cè)定方法主要有氣相色譜法、液相色譜法、紫外分光光度法等。色譜技術(shù)在目前對(duì)硝基苯酚的檢測(cè)中應(yīng)用比較常見，該技術(shù)具有高靈敏度、低檢出限、高選擇性，但對(duì)設(shè)備要求高，不便攜帶，價(jià)格昂貴并且需要專業(yè)技術(shù)人員在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢驗(yàn)，使得色譜技術(shù)大范圍的推廣應(yīng)用受到極大限制，不適宜進(jìn)行實(shí)時(shí)在線檢測(cè)。電化學(xué)方法簡(jiǎn)單、快速、靈敏度高、選擇性好，廣泛應(yīng)用于環(huán)境分析領(lǐng)域。因此，電化學(xué)方法測(cè)定對(duì)硝基苯酚得到極大關(guān)注。此外，本發(fā)明與之前方法比較穩(wěn)定性更好并且可使用時(shí)間更長(zhǎng)。

對(duì)硝基苯酚由于自身結(jié)構(gòu)特征可以被氧化還原。富勒烯( C₆₀ )本身具有氧化還原活性，強(qiáng)的電子接受能力并能形成相應(yīng)的陰離子，C₆₀已被證明是一種很有前途的電子轉(zhuǎn)移介質(zhì)，并且對(duì)某些有機(jī)官能團(tuán)具有催化還原能力。普魯士藍(lán)是一種典型的混合價(jià)態(tài)過渡金屬配合物，具有很好的電化學(xué)穩(wěn)定性。納米金是制備電化學(xué)傳感器時(shí)經(jīng)常用的一種納米材料，納米金不僅本身具有良好的導(dǎo)電性和催化作用，還增強(qiáng)了復(fù)合材料穩(wěn)定性和兼容性。因此，制備的AuNDs@PB/C₆₀復(fù)合物可用于催化氧化對(duì)硝基苯酚，從而實(shí)現(xiàn)電化學(xué)檢測(cè)對(duì)硝基苯酚。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是一種以金納米粒子普魯士藍(lán)富勒烯復(fù)合材料（AuNDs@PB/C₆₀）修飾玻碳電極并利用恒電位沉積聚吡咯法固定復(fù)合材料并將其用于對(duì)硝基苯酚的電化學(xué)檢測(cè)。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

1. 一種高靈敏檢測(cè)對(duì)硝基苯酚的電化學(xué)方法，利用金納米粒子普魯士藍(lán)富勒烯復(fù)合材料（AuNDs@PB/C₆₀）修飾玻碳電極并利用恒電位沉積聚吡咯法固定復(fù)合材料，電極修飾具體步驟為：

（1）通過相轉(zhuǎn)移法制備PAMAM-C₆₀；

（2）制備普魯士藍(lán)聚多巴胺納米金納米粒子：將普魯士藍(lán)納米粒子離心分離，在超聲條件下加入10 mL pH為6.5的PBS緩沖溶液，再加入20 mL含有30 mg多巴胺pH6.5的PBS緩沖溶液；在冰水浴中快速攪拌5 h,離心分離得到普魯士藍(lán)聚多巴胺納米粒子（PB-Dopa NPs)；將制得的PB-Dopa NPs放入含有少量氯金酸的溶液中，室溫下攪拌2 h后,離心分離獲得普魯士藍(lán)聚多巴胺納米金納米粒子（PB-Dopa-Au)；

（3）制備Au@PBNPs/C₆₀ 復(fù)合材料：取2 mL PAMAM-C₆₀NPS 溶液加4 mL PB-Dopa-Au溶液，室溫下攪拌8 h，離心分離，用超純水洗滌，得到Au@PBNPs/C₆₀ 復(fù)合材料;

（4）玻碳電極(d = 4 mm)經(jīng)0.05 μm的A1₂O₃粉拋光后用超純水沖洗干凈,再分別用乙醇，超純水超聲洗滌2 min,清洗后的電極置于室溫下晾干，取制備好的5 μL AuNDs@PB/C₆₀復(fù)合材料滴涂到處理好的玻碳電極表面，自然晾干，得復(fù)合材料修飾的玻碳電極（AuNDs@PB/C₆₀/GCE）；

（5）取5 mL純水和6.9 μL吡咯加入5mL 0.5 mol/L硫酸溶液中 ,磁力攪拌10 min，溶液通氮?dú)?0 min；以AuNDs@PB/C₆₀/GCE為工作電極，Ag/AgCl電極為參比電極，鉑電極為對(duì)電極，采用恒電位0.7 V聚合，聚合5min后取出電極用超純水洗滌，制得PPy/AuNDs@PB/C₆₀/GCE。

2. 利用所述的修飾電極PPy/AuNDs@PB/C₆₀/GCE分析測(cè)定對(duì)硝基苯酚，其具體步驟為：

①將一定量的對(duì)硝基苯酚溶液準(zhǔn)確加入含有10 mL pH 6.5的PBS緩沖溶液的電解池中，以權(quán)利要求1所述電極為工作電極，Ag/AgCl電極為參比電極，鉑電極為對(duì)電極；在CHI625B電化學(xué)綜合測(cè)試儀上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集和處理利用其附屬的計(jì)算機(jī)軟件，進(jìn)行差分脈沖掃描的電位范圍設(shè)定為-1.2～0.8 V，記錄穩(wěn)定的示差脈沖伏安圖，測(cè)量氧化峰電流值I_p；

②按此方法，加入不同濃度的對(duì)硝基苯酚標(biāo)準(zhǔn)溶液，即可得到相應(yīng)的峰電流值I_p，峰電流值I_p與對(duì)硝基苯酚濃度呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，對(duì)硝基苯酚的線性范圍為5.0×10^-8～7.0×10^-5 mol/L，線性方程為I_p（μA）=7+ 0.1c（μmol/L），c是濃度，單位是μmol/L，峰電流I_p單位是μA,線性相關(guān)系數(shù)r=0.9998，檢出限為1.0×10^-8 mol/L；

③利用上述線性方程，測(cè)定未知濃度的對(duì)硝基苯酚，計(jì)算對(duì)硝基苯酚的濃度：在含有10 mL PH6.5的PBS溶液的電解池中，以修飾電極PPy/AuNDs@PB/C₆₀/GCE為工作電極，Ag/AgCl電極為參比電極，鉑電極為對(duì)電極；實(shí)驗(yàn)在CHI842C電化學(xué)綜合測(cè)試儀上進(jìn)行，其附屬的計(jì)算機(jī)軟件供作實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集和處理；加入一定量的待測(cè)溶液，在-1.2～0.8 V電位范圍內(nèi)進(jìn)行差分脈沖掃描，記錄示差脈沖伏安圖，得到峰電流值I_p，將I_p帶入上述方程，可計(jì)算出待測(cè)溶液中對(duì)硝基苯酚的濃度。

本發(fā)明的有益效果為：

(1)本發(fā)明首次利用金納米粒子普魯士藍(lán)富勒烯復(fù)合材料（AuNDs@PB/C₆₀）修飾玻碳電極并利用恒電位沉積聚吡咯法固定復(fù)合材料，用于對(duì)硝基苯酚的電化學(xué)檢測(cè)。金納米粒子一方面增加電極的導(dǎo)電性，另一方面增加電極表面積，使電極與目標(biāo)物充分接觸，從而增加電極的靈敏度；

(2)本發(fā)明合成修飾電極（PPy/AuNDs@PB/C₆₀/GCE），穩(wěn)定性好，可使用時(shí)間長(zhǎng)，且合成步驟簡(jiǎn)單；

(3)本發(fā)明制備的PPy/AuNDs@PB/C₆₀/GCE用于對(duì)硝基苯酚的分析測(cè)定，具有簡(jiǎn)易的操作步驟，較低檢出限，可以簡(jiǎn)單、快速、高靈敏地分析測(cè)定對(duì)硝基苯酚。

附圖說明：

圖1所示為對(duì)硝基苯酚在裸玻碳電極和修飾玻碳電極(PPy/AuNDs@PB/C60/GCE)上的循環(huán)伏安圖。

圖2所示為不同濃度的對(duì)硝基苯酚在修飾電極上的示差脈沖伏安圖。

其中圖1中，1表示對(duì)硝基苯酚在修飾電極上的循環(huán)伏安圖，2表示對(duì)硝基苯酚在裸電極上的循環(huán)伏安圖。

圖2中從1到5分別表示含16種多環(huán)芳烴的標(biāo)準(zhǔn)樣品的濃度(1) 2×10^-5 ，(2) 5×10^-6，(3)8×10^-7，(4) 2.0×10^-7，(5) 1.0×10^-8 mol/L。

具體實(shí)施方式：

為了更好地理解本發(fā)明，下面用具體實(shí)例來詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案，但是本發(fā)明并不局限于此。

實(shí)施例1

1 金納米粒子普魯士藍(lán)富勒烯復(fù)合材料（AuNDs@PB/C₆₀）修飾玻碳電極并利用恒電位沉積聚吡咯法固定復(fù)合材料，其具體步驟為：

（1）通過相轉(zhuǎn)移法制備PAMAM-C₆₀；

（2）制備普魯士藍(lán)聚多巴胺納米金納米粒子：將普魯士藍(lán)納米粒子離心分離，在超聲條件下加入10 mL pH為6.5的PBS緩沖溶液，再加入20 mL含有30 mg多巴胺pH6.5的PBS緩沖溶液；在冰水浴中快速攪拌5 h,離心分離得到普魯士藍(lán)聚多巴胺納米粒子（PB-Dopa NPs)；將制得的PB-Dopa NPs放入含有少量氯金酸的溶液中，室溫下攪拌2 h后,離心分離獲得普魯士藍(lán)聚多巴胺納米金納米粒子（PB-Dopa-Au)；

（3）制備Au@PBNPs/C₆₀ 復(fù)合材料：取2 mL PAMAM-C₆₀NPS 溶液加4 mL PB-Dopa-Au溶液，室溫下攪拌8 h，離心分離，用超純水洗滌，得到Au@PBNPs/C₆₀ 復(fù)合材料;

（4）玻碳電極(d = 4 mm)經(jīng)0.05 μm的A1₂O₃粉拋光后用超純水沖洗干凈,再分別用乙醇，超純水超聲洗滌2 min,清洗后的電極置于室溫下晾干，取制備好的5 μL AuNDs@PB/C₆₀復(fù)合材料滴涂到處理好的玻碳電極表面，自然晾干，得復(fù)合材料修飾的玻碳電極（AuNDs@PB/C₆₀/GCE）；

（5）取5 mL純水和6.9 μL吡咯加入5mL 0.5 mol/L硫酸溶液中 ,磁力攪拌10 min，溶液通氮?dú)?0 min；以AuNDs@PB/C₆₀/GCE為工作電極，Ag/AgCl電極為參比電極，鉑電極為對(duì)電極，采用恒電位0.7 V聚合，聚合5min后取出電極用超純水洗滌，制得PPy/AuNDs@PB/C₆₀/GCE。

2 PPy/AuNDs@PB/C₆₀/GCE測(cè)定對(duì)硝基本分的步驟為：

①將一定量的對(duì)硝基苯酚溶液準(zhǔn)確加入含有10 mL pH 6.5的PBS緩沖溶液的電解池中，以權(quán)利要求1所述電極為工作電極，Ag/AgCl電極為參比電極，鉑電極為對(duì)電極；在CHI625B電化學(xué)綜合測(cè)試儀上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集和處理利用其附屬的計(jì)算機(jī)軟件，進(jìn)行差分脈沖掃描的電位范圍設(shè)定為-1.2～0.8 V，記錄穩(wěn)定的示差脈沖伏安圖，測(cè)量氧化峰電流值I_p；

②按此方法，加入不同濃度的對(duì)硝基苯酚標(biāo)準(zhǔn)溶液，即可得到相應(yīng)的峰電流值Ip，峰電流值I_p與對(duì)硝基苯酚濃度呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，對(duì)硝基苯酚的線性范圍為5.0×10^-8～7.0×10^-5 mol/L，線性方程為I_p（μA）=7+ 0.1c（μmol/L），c是濃度，單位是μmol/L，峰電流I_p單位是μA,線性相關(guān)系數(shù)r=0.9998，檢出限為1.0×10^-8 mol/L；

③利用上述線性方程，測(cè)定未知濃度的對(duì)硝基苯酚，計(jì)算對(duì)硝基苯酚的濃度：在含有10 mL PH6.5的PBS溶液的電解池中，以修飾電極PPy/AuNDs@PB/C₆₀/GCE為工作電極，Ag/AgCl電極為參比電極，鉑電極為對(duì)電極；實(shí)驗(yàn)在CHI842C電化學(xué)綜合測(cè)試儀上進(jìn)行，其附屬的計(jì)算機(jī)軟件供作實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集和處理；加入一定量的待測(cè)溶液，在-1.2～0.8 V電位范圍內(nèi)進(jìn)行差分脈沖掃描，記錄示差脈沖伏安圖，得到峰電流值I_p，將I_p帶入上述方程，可計(jì)算出待測(cè)溶液中對(duì)硝基苯酚的濃度。

對(duì)硝基苯酚在環(huán)境中分布較廣，以往的檢測(cè)方法通常在實(shí)驗(yàn)室完成，不方便攜帶，且成本較高。本發(fā)明制作步驟簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性好，可使用時(shí)間長(zhǎng)，攜帶方便。本發(fā)明克服了以往測(cè)定方法不能實(shí)時(shí)在線檢測(cè)的缺陷，可根據(jù)峰電流值對(duì)樣品實(shí)現(xiàn)快速測(cè)定，顯著降低環(huán)境中對(duì)硝基苯酚檢測(cè)的成本。