CN102565034A - 一种基于CdS量子点特异性检测五氯苯酚的方法 - Google Patents

一种基于CdS量子点特异性检测五氯苯酚的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102565034A
CN102565034A CN201110412009XA CN201110412009A CN102565034A CN 102565034 A CN102565034 A CN 102565034A CN 201110412009X A CN201110412009X A CN 201110412009XA CN 201110412009 A CN201110412009 A CN 201110412009A CN 102565034 A CN102565034 A CN 102565034A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pentachlorophenol
graphene
carbon nano
solution
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201110412009XA
Other languages
English (en)
Inventor
罗胜联
杨善丽
夏斌元
唐艳红
刘承斌
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hunan University
Original Assignee
Hunan University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hunan University filed Critical Hunan University
Priority to CN201110412009XA priority Critical patent/CN102565034A/zh
Publication of CN102565034A publication Critical patent/CN102565034A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

本发明公开了一种基于CdS量子点特异性检测五氯苯酚的方法，五氯苯酚是富电子体，它会吸附在CdS*+表面，被空穴h+氧化成四氯苯醌，消耗CdS*+量子点，引起量子点电致发光信号减弱，从而通过检测量子点电致发光信号的改变来实现对五氯苯酚的检测。与传统方法相比，该方法具有较高灵敏度和特异性，通过该方法可以检测到低至0.008nmol/L的五氯苯酚；同时，检测时间短、样品处理简单，整个检测过程不超过30min；是一种简便、快速、特异性检测五氯苯酚的新方法。

Description

一种基于CdS量子点特异性检测五氯苯酚的方法
技术领域：
本发明涉及一种基于量子点电致发光原理实现对五氯苯酚的简便、快速、特异性检测新方法。
背景技术：
五氯苯酚被广泛用作木材防腐剂、除草剂、杀菌剂和杀虫剂等。五氯苯酚在所有酚类中毒性最大，具有很强的致癌、致癌性、致突变效应；同时由于其长期残留性、生物蓄积性、半挥发性和高毒性四个显著特点，对人类健康和生态环境构成了严重的威胁，五氯苯酚己被美国环保局和国家环保总局了列入优先污染物和持久性有机污染物黑名单，属于高度危害毒物。因此，实现对五氯苯酚简便、快速、特异性检测对于监测环境中五氯苯酚污染程度，研究它的生物毒性机理具有重要意义。目前主要使用高效液相色谱、气相色谱、荧光仪等高端仪器来检测五氯苯酚。这些检测方法样品前处理复杂、过程复杂、耗时、仪器昂贵，不利于实现对五氯苯酚的简便、快速、特异性检测。本发明使用的方法实现了简便、快速、特异性检测五氯苯酚。
发明内容：
本发明目的在于提供一种简便、快速、特异性检测五氯苯酚的新方法。
本发明目的是通过下述方式实现的：
一种基于CdS量子点特异性检测五氯苯酚的方法，包括以下步骤：
1)分别配制含S2O8 2-的溶液、各种标准浓度的五氯苯酚溶液；
2)将各种标准浓度的五氯苯酚溶液、待测样品分别与含S2O8 2-的溶液混合，备用；
3)以石墨烯-碳纳米管/CdS量子点修饰钛片，作为三电极体系中的工作电极；
4)以石墨烯-碳纳米管/CdS量子点修饰的钛片为工作电极，铂片为对电极，甘汞电极为参比电极的三电极体系中，加入步骤2)得到的各种混合溶液，使用电致化学发光分析系统进行检测。
步骤1)所述的含S2O8 2-的溶液为含0.01mol/L-1mol/L K2S2O8、0.01mol/L-1mol/LKCl、pH值为5-8、浓度为0.01mol/L-1mol/L的磷酸缓冲液。
步骤1)所述的各种标准浓度的五氯苯酚溶液的浓度分别为1000nmol/L、100nmol/L、10nmol/L、1nmol/L。
步骤2)中各种标准浓度的五氯苯酚溶液，以及待测样品各取1μL分别加入到配制好的10mL含S2O8 2-的溶液中。
步骤3)所述的以石墨烯-碳纳米管/CdS量子点修饰钛片的过程如下：
A、5mg-20mg氧化石墨和5mg-20mg碳纳米管混合均匀后，加入到配制好的4mL-20mL，pH值为8-10、浓度为0.01mol/L-1mol/L的磷酸缓冲液中；超声振荡3h-4h，获得氧化石墨烯-碳纳米管溶液。
B、将氧化石墨烯-碳纳米管电化学还原并电沉积至工作电极表面的步骤包括：氧化石墨烯-碳纳米管溶液在磁力搅拌速率200rpm-500rpm条件下，在以钛片为工作电极，铂片为对电极，甘汞电极为参比电极的三电极体系中，进行循环伏安法电沉积，沉积条件为：沉积范围-1.5V-+1V，沉积圈数6-10圈，沉积速率0.05V/s-0.2V/s；停止搅拌，氧化石墨烯被还原，最终获得石墨烯-碳纳米管修饰的钛片。
C、将CdS量子点修饰到石墨烯-碳纳米管表面的步骤包括：将石墨烯-碳纳米管修饰的钛片依次浸泡入3mL-10mL、浓度为0.01mol/L-0.1mol/L CdCl2；3mL-10mL超纯水；3mL-10mL、浓度为0.01mol/L-0.1mol/L Na2S；3mL-10mL超纯水中，每次浸泡0.5min-2min，循环浸泡5次-15次，最终获得石墨烯-碳纳米管/CdS量子点修饰的钛片。
步骤4)的检测条件为：光电倍增管高压600V-800V，放大级数3-4级，扫描速率0.1V/s-0.4V/s，扫描范围-1.8V-+0V。
本发明原理如下：
因为S2O8 2-得电子后会产生带一个负电荷的SO4 ·-自由基，SO4 ·-不稳定又可以进一步生成硫酸根SO4 2-和带正电的空穴h+。CdS量子点得到空穴h+后被激发，生成缺电子的激发态CdS量子点(CdS*+)，CdS*+得到电子回到基态会产生一个很强的电致发光信号；而五氯苯酚是富电子体，它会吸附在CdS*+表面，被空穴h+氧化成四氯苯醌，消耗激发态CdS*+量子点，引起能量转移，量子点电致发光信号减弱，从而通过检测量子点电致发光信号的改变来实现对五氯苯酚的检测(如图4所示)。加入不同浓度的五氯苯酚可引起量子点电致发光信号发生改变(如图5所示)。
本发明方法所合成的石墨烯-碳纳米管/CdS量子点结构稳定，量子点粒径均一，石墨烯和碳纳米管均能负载量子点，大大提高了量子点的负载量；CdS量子点电致发光信号很强，稳定性很好。
通过该方法，我们实现了对五氯苯酚的简便、快速、特异性检测。与传统方法相比，该方法具有较高灵敏度和特异性，通过该方法我们可以检测到低至0.008nmol/L的五氯苯酚；而且，分别加入80nmol/L二硝基苯酚、80nmol/L苯酚、80nmol/L一氯苯酚，量子点电致发光信号均未发生明显改变(如图6所示)，通过对比二硝基苯酚、苯酚、一氯苯酚检测发现仅有五氯苯酚可以产生明显信号响应；同时，检测时间短、样品处理简单，整个检测过程不超过30min。综上，说明本发明方法是一种简便、快速、特异性检测五氯苯酚的新方法。
附图说明
图1为本发明石墨烯-碳纳米管/CdS量子点制备过程示意图；
图2为石墨烯-碳纳米管/CdS量子点扫描电子显微镜；
图3中A，石墨烯-碳纳米管/CdS量子点电致发光强度图谱；B，石墨烯-碳纳米管/CdS量子点电致发光稳定性图谱；
图4为通过检测量子点电致发光信号的改变来实现对五氯苯酚的检测示意图；
图5为加入不同浓度的五氯苯酚引起量子点电致发光信号发生改变图；
图6为加入80nmol/L二硝基苯酚、80nmol/L苯酚、80nmol/L一氯苯酚、80nmol/L五氯苯酚后量子点电致发光信号改变图。
具体实施方式
下面结合实施例进一步说明本发明，而非限制本发明。
利用本发明方法发明人实现了对湘江某处土壤中五氯苯酚的简便、快速、特异性检测。
1、土壤中五氯苯酚的提取：1g取自湘江某处的土壤与8mL正己烷在超声条件下混匀4小时；使用80kDa透析膜过滤去除沉淀后，用N2气吹干至滤液中剩余正己烷含量为0.2mL-0.6mL，得浓缩后的样品待检测。
2、土壤中五氯苯酚的检测：
1)分别配制含S2O8 2-的溶液、各种标准浓度的五氯苯酚溶液；
2)将各种标准浓度的五氯苯酚溶液、浓缩后的样品分别与含S2O8 2-的溶液混合，备用；
3)以石墨烯-碳纳米管/CdS量子点修饰钛片，作为三电极体系中的工作电极；
4)以石墨烯-碳纳米管/CdS量子点修饰的钛片为工作电极，铂片为对电极，甘汞电极为参比电极的三电极体系中，加入步骤2)得到的各种混合溶液，使用电致化学发光分析系统进行检测。
步骤1)所述的含S2O8 2-的溶液为含0.2mol/L K2S2O8、0.2mol/L KCl、pH值为6.8、浓度为0.2mol/L的磷酸缓冲液。
步骤1)所述的各种标准浓度的五氯苯酚溶液的浓度分别为1000nmol/L、100nmol/L、10nmol/L、1nmol/L。
步骤2)中各种标准浓度的五氯苯酚溶液，以及浓缩后的样品各取1μL分别加入到配制好的10mL含S2O8 2-的溶液中。
步骤3)所述的以石墨烯-碳纳米管/CdS量子点修饰钛片的过程如下：
A、10mg氧化石墨和10mg碳纳米管混合均匀后，加入到配制好的10mL，pH值为9.18、浓度为0.1mol/L的磷酸缓冲液中；超声振荡3h，获得氧化石墨烯-碳纳米管溶液。
B、将氧化石墨烯-碳纳米管电化学还原并电沉积至工作电极表面的步骤包括：氧化石墨烯-碳纳米管溶液在磁力搅拌速率300rpm条件下，在以钛片为工作电极，铂片为对电极，甘汞电极为参比电极的三电极体系中，进行循环伏安法电沉积，沉积条件为：沉积范围-1.5V-+1V，沉积圈数14圈，沉积速率0.05V/s；停止搅拌，氧化石墨烯被还原，最终获得石墨烯-碳纳米管修饰的钛片。
C、将CdS量子点修饰到石墨烯-碳纳米管表面的步骤包括：将石墨烯-碳纳米管修饰的钛片依次浸泡入5mL、浓度为0.02mol/L CdCl2；5mL超纯水；5mL、浓度为0.02mol/L Na2S；5mL超纯水中，每次浸泡1min，循环浸泡10次，最终获得石墨烯-碳纳米管/CdS量子点修饰的钛片。
步骤4)的检测条件为：光电倍增管高压800V，放大级数3级，扫描速率0.4V/s，扫描范围-1.8V-+0V。
土壤中五氯苯酚浓度评估为0.18mg/kg。

Claims (6)

1.一种基于CdS量子点特异性检测五氯苯酚的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)分别配制含S2O8 2-的溶液、各种标准浓度的五氯苯酚溶液；
2)将各种标准浓度的五氯苯酚溶液、待测样品分别与含S2O8 2-的溶液混合，备用；
3)以石墨烯-碳纳米管/CdS量子点修饰钛片，作为三电极体系中的工作电极；
4)以石墨烯-碳纳米管/CdS量子点修饰的钛片为工作电极，铂片为对电极，甘汞电极为参比电极的三电极体系中，加入步骤2)得到的各种混合溶液，使用电致化学发光分析系统进行检测。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)所述的含S2O8 2-的溶液为含0.01mol/L-1mol/L K2S2O8、0.01mol/L-1mol/L KCl、pH值为5-8、浓度为0.01mol/L-1mol/L的磷酸缓冲液。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)所述的各种标准浓度的五氯苯酚溶液的浓度分别为1000nmol/L、100nmol/L、10nmol/L、1nmol/L。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)中各种标准浓度的五氯苯酚溶液，以及待测样品各取1μL分别加入到配制好的10mL含S2O8 2-的溶液中。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3)所述的以石墨烯-碳纳米管/CdS量子点修饰钛片的过程如下：
A、5mg-20mg氧化石墨和5mg-20mg碳纳米管混合均匀后，加入到配制好的4mL-20mL，pH值为8-10、浓度为0.01mol/L-1mol/L的磷酸缓冲液中；超声振荡3h-4h，获得氧化石墨烯-碳纳米管溶液；
B、将氧化石墨烯-碳纳米管电化学还原并电沉积至工作电极表面的步骤包括：氧化石墨烯-碳纳米管溶液在磁力搅拌速率200rpm-500rpm条件下，在以钛片为工作电极，铂片为对电极，甘汞电极为参比电极的三电极体系中，进行循环伏安法电沉积，沉积条件为：沉积范围-1.5V-+1V，沉积圈数6-10圈，沉积速率0.05V/s-0.2V/s；停止搅拌，氧化石墨烯被还原，最终获得石墨烯-碳纳米管修饰的钛片；
C、将CdS量子点修饰到石墨烯-碳纳米管表面的步骤包括：将石墨烯-碳纳米管修饰的钛片依次浸泡入3mL-10mL、浓度为0.01mol/L-0.1mol/L CdCl2；3mL-10mL超纯水；3mL-10mL、浓度为0.01mol/L-0.1mol/L Na2S；3mL-10mL超纯水中，每次浸泡0.5min-2min，循环浸泡5次-15次，最终获得石墨烯-碳纳米管/CdS量子点修饰的钛片。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4)的检测条件为：光电倍增管高压600V-800V，放大级数3-4级，扫描速率0.1V/s-0.4V/s，扫描范围-1.8V-+0V。
CN201110412009XA 2011-12-12 2011-12-12 一种基于CdS量子点特异性检测五氯苯酚的方法 Pending CN102565034A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110412009XA CN102565034A (zh) 2011-12-12 2011-12-12 一种基于CdS量子点特异性检测五氯苯酚的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110412009XA CN102565034A (zh) 2011-12-12 2011-12-12 一种基于CdS量子点特异性检测五氯苯酚的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102565034A true CN102565034A (zh) 2012-07-11

Family

ID=46411023

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110412009XA Pending CN102565034A (zh) 2011-12-12 2011-12-12 一种基于CdS量子点特异性检测五氯苯酚的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102565034A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104090013A (zh) * 2014-07-29 2014-10-08 无锡百灵传感技术有限公司 一种用于残留杀虫剂检测的电化学传感器的制备方法
CN104697936A (zh) * 2015-02-11 2015-06-10 深圳市前海安测信息技术有限公司 用于检测生物标志物浓度的生物传感系统及其检测方法
CN105789453A (zh) * 2016-03-28 2016-07-20 南昌大学 一种含氯取代基自组装小分子及用于提高电极功函的方法
CN107110852A (zh) * 2014-09-18 2017-08-29 诺基亚技术有限公司 用于可控地用电荷载流子填充沟道的装置和方法
CN108732218A (zh) * 2018-05-21 2018-11-02 江苏理工学院 一种测定2,4,6-三氯苯酚的电化学传感器及其制备和应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHENGCHENG LI ET AL.: "Electrochemiluminescence of luminol on Ti/TiO2 NT electrode and its application for pentachlorophenol detection", 《ANALYST》 *
GUIFEN JIE ET AL.: "Electrochemiluminescence of CdSe quantum dots for immunosensing of human prealbumin", 《BIOSENSORS AND BIOELECTRONICS》 *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104090013A (zh) * 2014-07-29 2014-10-08 无锡百灵传感技术有限公司 一种用于残留杀虫剂检测的电化学传感器的制备方法
CN107110852A (zh) * 2014-09-18 2017-08-29 诺基亚技术有限公司 用于可控地用电荷载流子填充沟道的装置和方法
CN107110852B (zh) * 2014-09-18 2019-03-08 诺基亚技术有限公司 用于可控地用电荷载流子填充沟道的装置和方法
US10705075B2 (en) 2014-09-18 2020-07-07 Nokia Technologies Oy Apparatus and method for controllably populating a channel with charge carriers
CN104697936A (zh) * 2015-02-11 2015-06-10 深圳市前海安测信息技术有限公司 用于检测生物标志物浓度的生物传感系统及其检测方法
WO2016127457A1 (zh) * 2015-02-11 2016-08-18 深圳市前海安测信息技术有限公司 用于检测生物标志物浓度的生物传感系统及其检测方法
CN105789453A (zh) * 2016-03-28 2016-07-20 南昌大学 一种含氯取代基自组装小分子及用于提高电极功函的方法
CN105789453B (zh) * 2016-03-28 2018-08-17 南昌大学 一种含氯取代基自组装小分子及用于提高电极功函的方法
CN108732218A (zh) * 2018-05-21 2018-11-02 江苏理工学院 一种测定2,4,6-三氯苯酚的电化学传感器及其制备和应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102645479A (zh) 一种铅离子的特异性检测传感器及其制备和使用方法
CN102565034A (zh) 一种基于CdS量子点特异性检测五氯苯酚的方法
Wei et al. Voltammetric determination of folic acid with a multi-walled carbon nanotube-modified gold electrode
CN104020213B (zh) 一种同时检测镉和铅离子的电化学传感器及制备方法
CN108318568A (zh) 一种用于灵敏检测重金属镉离子的电化学传感器及制备方法
CN102565035A (zh) 一种五氯苯酚的特异性检测方法
Parks et al. Environmental biodegradability of [14C] single‐walled carbon nanotubes by Trametes versicolor and natural microbial cultures found in New Bedford Harbor sediment and aerated wastewater treatment plant sludge
Chen et al. Simultaneous determination of dihydroxybenzene isomers using glass carbon electrode modified with 3D CNT-graphene decorated with au nanoparticles
Xu et al. Selective determination of quercetin using carbon nanotube‐modified electrodes
CN103308574A (zh) 一种碳纳米管-石墨烯复合膜修饰的电化学传感器及其制备方法和应用
Zhao et al. Simultaneous determination of Cd (II) and Pb (II) based on bismuth film/carboxylic acid functionalized multi-walled carbon nanotubes-β-cyclodextrin-nafion nanocomposite modified electrode
CN108802122A (zh) 一种壳聚糖-石墨烯/金纳米粒子@碳纳米管离子印迹传感器的制备方法
Nagles et al. Determination of Lead and Cadmium in the Presence of Quercetin–5’–sulfonic Acid by Adsorptive Stripping Voltammetry with a Hanging Mercury Drop Electrode and a Nafion–coated Mercury Film Electrode
Zhang et al. Direct electrodeposition of carbon dots modifying bismuth film electrode for sensitive detection of Cd2+ and Pb2+
CN1187607C (zh) 一种电化学传感器及其制备方法和用途
CN106932449A (zh) 电化学传感器的制备方法及其在检测铅离子浓度中的应用
CN114577880A (zh) 一种基于金纳米材料及树枝状dna纳米结构的阻抗型适体传感器检测铅离子
CN104792833A (zh) 一种快速检测水中重金属离子铅和镉的方法
Ma et al. The influence of oxidation debris containing in graphene oxide on the adsorption and electrochemical properties of 1, 10-phenanthroline-5, 6-dione
CN104280448B (zh) 一种测定pm2.5中铅离子浓度的方法
Aydar et al. A nano-sepiolite clay electrochemical sensor for the rapid electro–catalytic detection of hydroquinone in cosmetic products
Muhammad et al. Electrochemical determination of 3-nitrophenol with a reduced graphene oxide modified screen printed carbon electrode
Chandra et al. Simple flame etching of pencil electrode for dopamine oxidation in presence of ascorbic acid and uric acid
CN113862735B (zh) 一种镀膜液、镀膜电极及其制备方法和应用
Murata et al. Speciation arsenic (III) and arsenic (V) in natural water by graphite furnace AAS after coprecipitation with a copper-pyrrolidinedithiocarbamate complex

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20120711