纳米介孔氧化硅修饰碳糊电极测定双酚A及同时检测AA、UA、XA的研究

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双酚A(BPA)是一种常见的环境激素,具有干扰内分泌系统或引发癌症等毒副作用。抗坏血酸(AA)、尿酸(UA)、黄嘌呤(XA)是人体内非常重要的生物小分子,其含量与许多疾病相关。因此,研究这些物质灵敏、快速、简便的检测新方法具有很好的科学意义。本论文将纳米介孔材料的优异性能与修饰碳糊电极的特异性结合,分别建立了测定双酚A及同时检测AA、UA和XA的新方法,主要工作如下:1、在NaOH介质中,以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板,正硅酸四乙酯(TEOS)为硅源,合成出纳米介孔氧化硅(MCM-41),并用扫描电镜和红外光谱进行了表征。然后,以MCM-41为修饰剂,制备出修饰碳糊电极。为了对比研究,分别制备出硅胶、碳纳米管、活性炭修饰碳糊电极及裸碳糊电极。以K3[Fe(CN)6]为探针,测试了上述电极的传感特性,结果表明MCM-41不仅显著提高电极面积,而且明显加速K3[Fe(CN)6]的电子转移,具备更优异的电化学传感特性。在此基础上,详细研究了BPA在上述电极上的电化学行为。与其它电极相比,MCM-41修饰碳糊电极显著提高BPA的氧化信号,表现出最明显的表面增强效应。考察了支持电解质、富集时间、MCM-41含量对BPA氧化峰电流的影响规律,建立了一种检测BPA的新方法,其检测限为3.8×10-8 mol L-1,线性范围为2.2×10-7 8.8×10-6 mol L-1。最后将其用于水样中BPA的测定,回收率在91.3% 107.2%之间。2、以CTAB为定向模板,TEOS为硅源,偏铝酸钠为铝源,在碱性条件下合成出硅铝摩尔比分别为30、15和5的杂化介孔氧化硅。同时在无偏铝酸钠情况下合成出介孔氧化硅,并分别制成修饰碳糊电极。研究了AA、UA和XA的电化学行为,结果表明介孔氧化硅、硅铝摩尔比等于30和15的掺Al介孔氧化硅显著提高AA、UA和XA的氧化峰电流,具备明显的增敏效应。但硅铝摩尔比等于5的掺Al介孔氧化硅却无此效应。在pH 7.0的磷酸盐缓冲溶液中,研究了AA、UA和XA三者共存时的电化学行为,在裸碳糊电极上,AA和UA的氧化峰重叠在一起。而在介孔氧化硅修饰碳糊电极上,分别在0.02 V、0.25 V和0.62 V出现三个的氧化峰,进一步实验说明三者的氧化无相互干扰,满足同时检测要求。基于此,建立了一种灵敏、快速、简便的同时检测AA、UA和XA的新方法,其检测限分别为3.0×10-6 mol L-1,1.2×10-7 mol L-1和1.3×10-6 mol L-1。将此方法用于血清中AA、UA和XA的测定,加标回收率令人满意。
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