鄰苯二酚和對苯二酚是一種被廣泛應用于化工、醫(yī)藥和食品等領域中的化工原料，由于鄰苯二酚和對苯二酚均對環(huán)境有嚴重的危害且難以降解，已被環(huán)保部門限制排放。鄰苯二酚和對苯二酚均屬于苯二酚的同分異構體，分子結構、物理性質、化學性質均十分接近，在測定過程中相互干擾難以同時準確測定，因此探索能夠同時測定對苯二酚和鄰苯二酚的新方法具有非常重要的現實意義。文獻報道鄰苯二酚和對苯二酚同時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，已建立了多種對苯二酚和鄰苯二酚同時測定的方法。

納米氧化鋅因其特殊的尺寸、形貌和內部結構，具有獨特的物理和化學性質而被廣泛應用于修飾電極。本實驗通過考察鄰苯二酚和對苯二酚在納米氧化鋅修飾玻碳電極上的直接電化學行為，建立了同時測定鄰苯二酚和對苯二酚的電化學新方法。

1 實驗部分

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。實驗用水為去離子水。實驗所用其它試劑均為分析純。鄰苯二酚溶液：1.00×10–3mol/L，準確稱取0.0110g鄰苯二酚于小燒杯中，用水溶解后定量轉入100mL容量瓶中，搖勻，用水定容，保存?zhèn)溆?。同法配?.00×10–3mol/L對苯二酚溶液，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，自然風干，備用。

氧化鋅修飾電極的制備：準確稱量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個循環(huán)，使電極活化。

1.3 電化學測定

在室溫（25℃）下，分別準確移取一定量的對苯二酚和鄰苯二酚標準溶液于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)進行測定并繪制循環(huán)伏安或差分脈沖曲線。

2 結果與討論

2.1 對苯二酚、鄰苯二酚在氧化鋅修飾玻碳電極上的電化學行為

準確移取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，結果如圖1所示。

由圖1（a）可知，對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生良好的電化學信號，在修飾電極上的氧化信號、還原信號強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，表明對苯二酚在納米氧化鋅上具有更快的反應速率，且反應可逆性增強；納米氧化鋅對對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苯二酚的可逆性增強；

準確移取2.00mL1.00×10^–3mol/L對苯二酚溶液于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生良好的電化學信號，在修飾電極上的氧化信號、還原信號強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速率，且反應可逆性增強，說明納米氧化鋅對對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苯二酚的可逆性增強。

實驗進一步考察了對苯二酚、鄰苯二酚混合液的CV曲線和DPV曲線，結果見圖3。CV曲線中對苯二酚，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，可實現對苯二酚，鄰苯二酚的同時測定。

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合成氫鍵，碳納米管的強物理吸附能力使納米氧化鋅也能同時吸附在玻碳電極上，納米氧化鋅增大了電催化面積，從而提高了鄰苯二酚和對苯二酚檢測的靈敏度和修飾電極的穩(wěn)定性。

相關鏈接：氧化鋅，鄰苯二酚，苯二酚，N-二甲基甲酰胺

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