彭曉蓓
(山東畜牧獸醫(yī)職業(yè)學(xué)院,山東 濰坊 261061)
塑料袋以其輕薄透明、價格低廉的特點廣泛用于食品包裝中,但在受熱或在油脂中會溢出雙酚A(BPA),滲入食物中。而BPA被證實會對人或動物的健康產(chǎn)生不利影響[1-3]。因此建立一種快速檢測BPA的分析方法具有重要的意義。目前檢測BPA的方法有高效液相色譜法[4],電化學(xué)分析法[5]等。
本文采用成本低、選擇性高的電化學(xué)分析方法,將氧化石墨烯電還原在玻碳電極表面,建立了檢測塑料袋中BPA的電化學(xué)傳感器,該電化學(xué)傳感器在BPA的檢測中具有良好的靈敏性和選擇性,建立了測定BPA的工作曲線。
三電極系統(tǒng):工作電極為自制的rGR/GCE,對電極為鉑絲電極,參比電極為飽和甘汞電極,儀器為上海辰華CHI 750型電化學(xué)工作站。
雙酚A(BPA),0.1 mol/L磷酸緩沖溶液(PBS),二次蒸餾水。
玻碳電極在拋光布上用0.3 μm氧化鋁粉末打磨,再用0.05 μm氧化鋁粉打磨至鏡面,于蒸餾水中水超聲清冼,N2吹干備用。打磨好的GCE浸入含1.0 mg/mL GO的PBS分散液中,于80 mV/s下,-1.40 ~0.20 V電位窗口內(nèi),循環(huán)伏安掃描20周,蒸餾水沖洗,自然風(fēng)干后得到GR修飾GCE(rGR/GCE)。
圖1為以鐵氰化鉀為探針對GCE(a)和rGR/GCE(b)進行電化學(xué)表征的循環(huán)伏安曲線。在GCE (a)上,氧化還原峰電流信號較小,對稱性較差,峰電位差為140 mV;在rGR/GCE (b)上,峰電流信號增加了約2倍,峰電位差減小為86 mV,說明GR已被還原到GCE表面,并且加快了電極表面電子轉(zhuǎn)移速率,提高了電極的導(dǎo)電性。
圖1 GCE(a)和rGR/GCE(b)在鐵氰化鉀溶液中的循環(huán)伏安曲線
圖2為20 μmol/L BPA分別在GCE(a)和rGR/GCE(b)上的電化學(xué)行為。在GCE (a)上,出現(xiàn)了一個電流較小的氧化峰;在rGR/GCE (b)上,BPA的氧化峰電流信號增加了近2倍,峰電位發(fā)生負移,說明rGR/GCE對BPA具有更好的催化效應(yīng)。
圖2 20 μmol/LBPA在GCE(a)和rGR/GCE(b)上的循環(huán)伏安曲線
以rGR/GCE為工作電極獲得了檢測BPA的工作曲線,檢測范圍為0.06~20 μmol/L,線性方程為Ipa (μA) =1.12 c (μmol/L) + 6.55 (R2=0.988),檢測限為0.015 μmol/L (3σ),說明rGR/GCE對BPA的檢測具有較高的靈敏性。
圖3 不同濃度的BPA的氧化峰電流與濃度的關(guān)系曲線
表1列出了干擾物質(zhì)存在下,rGR/GCE對20 μmol/L BPA檢測的影響。由表可得,干擾物質(zhì)對BPA測定影響的相對標準偏差均小于5.3%,表明rGR/GCE對BPA的檢測具有良好的選擇性。
表1 干擾物質(zhì)對BPA檢測影響(n=5)
將rGR/GCE應(yīng)用于塑料袋中BPA的測定,結(jié)果見表2,回收率在94.3%~105.5%范圍內(nèi),相對標準偏差小于4.1%。
表2 三種塑料袋中BPA的檢測
本文采用電還原法制備了石墨烯修飾GCE,rGR/GCE對BPA的電化學(xué)檢測有較好的催化性能以及選擇性能。獲得了BPA在0.06 ~20 μmol/L濃度范圍內(nèi)的工作曲線,檢測限為0.015 μmol/L (3σ)。