鄰苯二酚和對(duì)苯二酚是一種被廣泛應(yīng)用于化工、醫(yī)藥和食品等領(lǐng)域中的化工原料，由于鄰苯二酚和對(duì)苯二酚均對(duì)環(huán)境有嚴(yán)重的危害且難以降解，已被環(huán)保部門限制排放。鄰苯二酚和對(duì)苯二酚均屬于苯二酚的同分異構(gòu)體，分子結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)均十分接近，在測定過程中相互干擾難以同時(shí)準(zhǔn)確測定，因此探索能夠同時(shí)測定對(duì)苯二酚和鄰苯二酚的新方法具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。文獻(xiàn)報(bào)道鄰苯二酚和對(duì)苯二酚同時(shí)測定的方法主要有高效液相色譜法、比色法、紫外分光光度法、熒光光譜法等，而電化學(xué)方法可以利用修飾工作電極提高測定靈敏度、降低檢出限，且操作方便，已建立了多種對(duì)苯二酚和鄰苯二酚同時(shí)測定的方法。

納米氧化鋅因其特殊的尺寸、形貌和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，具有獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)而被廣泛應(yīng)用于修飾電極。本實(shí)驗(yàn)通過考察鄰苯二酚和對(duì)苯二酚在納米氧化鋅修飾玻碳電極上的直接電化學(xué)行為，建立了同時(shí)測定鄰苯二酚和對(duì)苯二酚的電化學(xué)新方法。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器與試劑

電子天平：CH2250型，北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司。電化學(xué)工作站：CHI660C型，上海辰華儀器公司。三電極系統(tǒng)：納米氧化鋅修飾玻碳電極為工作電極，Hg/Hg2Cl2為參比電極，鉑電極為輔助電極。實(shí)驗(yàn)用水為去離子水。實(shí)驗(yàn)所用其它試劑均為分析純。鄰苯二酚溶液：1.00×10–3mol/L，準(zhǔn)確稱取0.0110g鄰苯二酚于小燒杯中，用水溶解后定量轉(zhuǎn)入100mL容量瓶中，搖勻，用水定容，保存?zhèn)溆?。同法配?.00×10–3mol/L對(duì)苯二酚溶液，保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2 修飾電極的制備及活化

玻碳電極處理：用粒徑0.05μm的Al2O3拋光粉充分拋光，依次用無水乙醇–硝酸溶液（體積比為1∶1）、二次蒸餾水超聲清洗2～3min，自然風(fēng)干，備用。

氧化鋅修飾電極的制備：準(zhǔn)確稱量5.0mg納米氧化鋅粉末，加入1.00mLN，N-二甲基甲酰胺（DMF），超聲分散6h。用移液器準(zhǔn)確移取2.0μL分散液于處理過的玻碳電極表面，以紅外燈烘干，備用。

修飾電極的活化：使用循環(huán)伏安法將制作好的修飾電極在pH3.00的B–R緩沖溶液中以50mV/s的掃描速度，在–1.0～1.4V區(qū)間連續(xù)掃描25個(gè)循環(huán)，使電極活化。

1.3 電化學(xué)測定

在室溫（25℃）下，分別準(zhǔn)確移取一定量的對(duì)苯二酚和鄰苯二酚標(biāo)準(zhǔn)溶液于10mL比色管中，加入3.00mLpH1.89的B–R緩沖溶液，定容至10.0mL，搖勻，以三電極系統(tǒng)進(jìn)行測定并繪制循環(huán)伏安或差分脈沖曲線。

2 結(jié)果與討論

2.1 對(duì)苯二酚、鄰苯二酚在氧化鋅修飾玻碳電極上的電化學(xué)行為

準(zhǔn)確移取2.00mL1.00×10^–3mol/L鄰苯二酚溶液于10mL比色管中，加入3.00mLpH1.89的B–R緩沖溶液，定容至10mL標(biāo)線，分別采用玻碳電極和氧化鋅修飾玻碳電極測定并繪制體系的循環(huán)伏安（CV）和差分脈沖（DPV）曲線，結(jié)果如圖1所示。

由圖1（a）可知，對(duì)苯二酚在玻碳電極以及納米氧化鋅修飾玻碳電極上均能產(chǎn)生良好的電化學(xué)信號(hào)，在修飾電極上的氧化信號(hào)、還原信號(hào)強(qiáng)度分別是玻碳裸電極的10倍和19倍，且在修飾電極上的氧化峰電位明顯負(fù)移，還原峰電位明顯正移，氧化峰與還原峰之間的電位差值（ΔE）由裸電極上的0.9139V降到0.0840V，氧化峰電流與還原峰電流的比值i_pa/i_po由裸電極的2.37降至1.08。由圖1（b）可知，對(duì)苯二酚在修飾電極上的差分脈沖（DPV）峰電流是裸電極上的188倍，表明對(duì)苯二酚在納米氧化鋅上具有更快的反應(yīng)速率，且反應(yīng)可逆性增強(qiáng)；納米氧化鋅對(duì)對(duì)苯二酚具有明顯的催化效果，在納米氧化鋅修飾玻碳電極上對(duì)苯二酚的可逆性增強(qiáng)；

準(zhǔn)確移取2.00mL1.00×10^–3mol/L對(duì)苯二酚溶液于10mL比色管中，加入3.00mLpH1.89的B–R緩沖溶液，定容至10mL標(biāo)線，分別采用玻碳電極和氧化鋅修飾玻碳電極測定并繪制CV和DPV曲線，結(jié)果見圖2。

由圖2（a）可知，鄰苯二酚在玻碳電極以及納米氧化鋅修飾玻碳電極上也均能產(chǎn)生良好的電化學(xué)信號(hào)，在修飾電極上的氧化信號(hào)、還原信號(hào)強(qiáng)度分別是玻碳裸電極的7倍和15倍，在修飾電極上的氧化峰電位明顯負(fù)移，還原峰電位明顯正移，氧化峰與還原峰之間的電位差值（ΔE）由裸電極上的0.977V降至0.063V，氧化峰電流與還原峰電流強(qiáng)度比值i_pa/i_po由裸電極的2.48降至1.20。由圖2（b）中可知，鄰苯二酚在修飾電極上的差分脈沖（DPV）峰電流強(qiáng)度是裸電極上的180倍，表明鄰苯二酚在納米氧化鋅上具有更快的反應(yīng)速率，且反應(yīng)可逆性增強(qiáng)，說明納米氧化鋅對(duì)對(duì)苯二酚具有明顯的催化效果，在納米氧化鋅修飾玻碳電極上對(duì)苯二酚的可逆性增強(qiáng)。

實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步考察了對(duì)苯二酚、鄰苯二酚混合液的CV曲線和DPV曲線，結(jié)果見圖3。CV曲線中對(duì)苯二酚，鄰苯二酚的還原峰電位相差130mV，氧化峰電位相差101mV；DPV曲線中峰電位相差108mV，且兩者的譜圖明顯區(qū)分，可實(shí)現(xiàn)對(duì)苯二酚，鄰苯二酚的同時(shí)測定。

納米氧化鋅修飾玻碳電極的優(yōu)勢，源于納米氧化鋅與碳納米管分散均勻，羧基化的碳納米管表面帶有親水性的羧基和羥基，能與氧化鋅的氧原子結(jié)合成氫鍵，碳納米管的強(qiáng)物理吸附能力使納米氧化鋅也能同時(shí)吸附在玻碳電極上，納米氧化鋅增大了電催化面積，從而提高了鄰苯二酚和對(duì)苯二酚檢測的靈敏度和修飾電極的穩(wěn)定性。

相關(guān)鏈接：氧化鋅，鄰苯二酚，苯二酚，N-二甲基甲酰胺

聲明：本文所用圖片、文字來源《化學(xué)分析計(jì)量》，版權(quán)歸原作者所有。如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請與本網(wǎng)聯(lián)系