一种纳米粗糙铂电极及其制备方法和应用
水体中砷污染已经成为世界性问题,严重威胁人类健康。染料色素、杀虫剂、除 草剂中的含砷化合物是水体中砷的主要来源。砷在水体中的主要存在形式为As (III)和 As (V),其中As (III)因易于与人体中的新陈代谢酶结合而阻碍细胞呼吸,对人体毒害性较 大,是As (V)的60倍。2001年世界卫生组织规定,水中砷的最高允许含量为lOPg/L。
可用于水体中砷检测的方法有电感耦合等离子法、原子吸收法、光谱法、原子荧光 光谱法和电化学法。其中,电化学检测方法是利用电极将不同物质发生的反应产生的信号 转换成电信号,从而确定物质间进行反应的微观过程,物质含量等。电化学检测具有设备携 带简便、费用低廉、检测效率高、灵敏度高、容易实现自动化等优点从而在砷的在线检测方 面具有较大的应用价值。对于As(III)的电化学检测,可以利用As(0)到As(III)的氧化信 号峰,也可以利用As(III)到As (V)的氧化信号峰电流来检测。常用的电极有汞电极、金电 极、银电极、铂电极,对于As(0)到As(III)的检测信号峰,金基电极相对比较灵敏,但是受 Cu(II)离子干扰比较严重。钼基电极可以通过检测As(III)至IjAs(V)的氧化信号峰,从而 避免Cu (II)离子对As (III)检测的干扰。Compton等采用电沉积法制备了钼纳米粒子修饰 的玻碳电极,用线性扫描伏安法对As(III)进行了检测,检测结果不受Cu(II)离子的干扰。 Arcos-Martnez等用纳米钼修饰的丝网印刷电极通过循环伏安法对As (III)进行检测。Jin 等将铂沉积在氨丙基三甲氧基硅烷修饰的多孔氧化铝模板上制备成铂纳米管序列电极,对 As (III)进行检测,该电极与纳米铂修饰电极、铂片修饰电极相比,具有较好的响应和较低 的检测限。但是这些修饰电极制作过程相对繁琐,要求严苛,电极修饰物牢度不够,从而使 电极的使用寿命受到影响。
一种纳米粗糙铂电极及其制备方法和应用,涉及纳米材料的制备、环境分析领域,具体涉及As(III)的电化学检测领域。以光亮铂电极作为工作电极,饱和甘汞电极为参比电极,铂片电极为对电极,组成三电极体系,在0.5mol/L的H2SO4水溶液中用方波脉冲法制备了纳米粗糙铂电极。将该电极作为工作电极,在0.1~1mol/L的H2SO4水溶液中用线性扫描溶出伏安法对水中痕量的As(III)进行定量检测。本发明的纳米粗糙铂电极,制备简单、操作简便、易于更新再生电极表面,具有良好的重现性、稳定性和选择性,尤其可以有效地克服Cu(II)离子对痕量As(III)测定的干扰,利用本发明所得纳米粗糙铂电极可以方便、在线、灵敏、快速地检测水样中痕量的As(III)。