商丘师范学院2012届本科毕业论文(设计)
.................................................................................................................................................................
在选定的最佳条件下,用差分脉冲法对甜菜红进行了测定,以峰电流(A)对浓度的对数(logc)进行线性回归分析。在pH=7.0的PBS缓冲溶液中甜菜红的峰电流先增大后减少,在浓度为10-3数量积下达到最大,氧化峰电流(Ip)与浓度的对数(logc)呈良好的线性关系(见图9)。浓度范围可跨越4个数量积。线性回归方程为Ip=-6.0746×10-6 + 1.2113×10-6 logc ,R=0.9866。
10 -3 10 -4 10 -5 10 -20.0-5.0x10-1.0x10-1.5x10-7-6-6-6-6-6-6-6-6-6Current / A-2.0x10-2.5x10-3.0x10-3.5x10-4.0x10-4.5x10-5.0x100.00.10.20.30.40.50.60.70.8Potential / V
图2.7 甜菜红在不同浓度下的脉冲伏安曲线
0.0-5.0x10-1.0x10-1.5x10-7Ip=-6.0746 ×10 +1.2113 ×10 logcR=-0.9866-6-6-6-6Ip / A-2.0x10-2.5x10-3.0x10-3.5x10-4.0x10-6-6-6-6-62.02.53.03.54.04.55.0logc
图2.8 甜菜红的峰电流Ip与logc的线性关系曲线
(5)稳定性实验
为了验证甜菜红溶液在较长的时间内是否可能降解或变质,以确保实验中测定数据的可靠性,在最佳的实验条件下,对其进行了稳定性实验,每隔一定时间对同一份甜菜红的样品溶液进行差分脉冲测定,结果表明甜菜红在常温下2-3h内比较稳定。 (6)干扰实验
针对金属离子对甜菜红的稳定性[21-22]是否有影响,在最佳的实验条件下进行了干扰实验测定。实验结果表明,1mol/L的Fe3+、Cu2+、Mn2+、Ca2+等可促使甜菜红的降解,降低甜菜红的色调。故在实际应用中,必要时应加入适当的金属螯合剂来去除金属离子。 2.4 结论
8
商丘师范学院2012届本科毕业论文(设计)
本文采用脉冲极谱法在玻碳电极上进行甜菜红的电化学研究。玻碳电极是用途广泛的工作电极之一,它是一种较好的惰性电极,具有导电性好,硬度高,光洁度高,氢过电位高,极化范围宽,化学性稳定。支持电解质、pH值、浓度和扫速都对实验产生影响。在PBS缓冲溶液中,利用脉冲极谱法对甜菜红进行了电化学行为研究,实验结果表明甜菜红在pH=7.0的缓冲溶液中峰电流最大,在浓度为10-2~10-3单位范围内,随着浓度的增大,峰电流先增大后减小,在10-3数量积下达到最大值。通过改变扫描速率所得到的循环伏安曲线显示,整个氧化还原过程的速度控制步骤是吸附控制。电化学方法检测甜菜红具有快速,简单,方便的优点,由于电化学方法检测特有的高灵敏感度、高选择性,因此此方法有利于低含量甜菜红的检测。
9
商丘师范学院2012届本科毕业论文(设计)
参考文献
[1] 贾铮,戴长松,陈玲.电化学测量方法[M].北京:化学工业出版社,2010:144-146.
[2] 吴守国,袁倬斌.电分析化学原理[M].安徽:中国科学技术大学出版社,2006:129-130. [3] 张祖训,汪尔康.电化学原理和方法[M].北京:科学出版社,2000:439-445. [4] 李利军,程昊,陈其锋.分析测试学报,2006,25(5):38-40, 44.
[5] Song JF, Zhao C, Guo W et al.Anal.Chim.Acta,2002,470(5): 229-240.
[6] Saito Y, Wang J J, Smith D A. A simple chemical method for the preparation of silver
surfaces for efficient SERS [J]. Langmuir, 2002, 18: 2959-2961.
[7] Zvitov.R, Schwartz.A, Nu ssinovith.A. Comparison of betalain extraction from beet (Beta vulgaris) by low DC electrical field versus cryogenicfreezing [J]. Journal of Texture Stufies.2003,34(1):83-94.
[8] 张志强,江英.甜菜红色素的稳定性及其在食品中的应用研究[J].中国食品添加剂,2006,264(5):138-141.
[9] Mustafa Fincan, Francesca Devito, Petr Dejmek. Pulsed electric field treatment for solid-liquid [10] Extraction of Red Beetroot Pigment [J]. Journal of Food Engineering, 2004 ,89(64):381-388. [11] Lin H H, Mock J, Smith D. Surface-enhanced Raman scattering from silver-plated porous silicon [J]. J. Phys. Chem. B, 2004, 108: 11654-11659
[12] 卢秉福,耿贵,周艳丽.甜菜红色素的加工与利用[J].中国甜菜糖业,2008,(1):40-42. [13] 王长泉,刘涛,王宝山.植物甜菜素研究进展[J].植物学通报,2006,23(3):302-311. [14] 蔡葆,张文彬,黄彩云.食用甜菜开发利用的前景[J].中国糖料,2007,(2):55-60.
[15] 王素芬,彭图治,李建平.电化学方法研究 DNA 与不可逆靶向分子的相互作用[J].化学学报, 2002, 60(2):310-316.
[16] 武占省,江英,赵晓梅.天然红色素的研究进展[J].中国食品添加剂.2004,158(6):22-25. [17] 王胜天,许宏鼎,李景虹.环境电分析化学[J].分析化学, 2002,30 (8):1005-1011 . [18] 韩晨. 食品与药品检测[J]. 能源期刊网, 2007, 26(4):125-126
[19] 谷林英,吕鸣祥.电化学方法原理及应用[M].化工出版社, 1986.253-258 .
[20] 孙进平,杨更亮,陈义,宋荣秀.甜菜红主要组分的RP-HPLC法测定[J].河北大学学报(自然科学版),2002,22(2):145-147.
[21] 王欢,叶小鹤,陈黎明.离子液体中间硝基苯酚在玻碳电极上的电化学还原行为研究[J].高等学校化学学报,2005,26(2):326-329.
[22] 谭燕玲.萘醌染料的应用及其发展趋势[J].针织工业,2010,9(7):33-37.
10
商丘师范学院2012届本科毕业论文(设计)
致 谢
本论文是在我的导师武耐英老师的悉心指导下完成的。导师渊博的专业知识,严谨的治学态度,诲人不倦的高尚师德,平易近人的人格魅力给我留下深刻印象,是我今后的学习榜样。从论文的选题、资料的收集到论文的撰写、编排整个过程中武老师都对我进行了悉心的指导。在操作实验过程中她多次询问我的实验进展,并为我指点迷津,帮助我开拓研究思路,精心点拨,热忱鼓励。武老师一丝不苟的作风,严谨求实的态度,不仅授我以文,而且教我做人,使我受益匪浅。另外我要感谢周艳丽老师,在做实验过程中她给我提了不少宝贵建议。
最后我还要感谢赵聪颖、袁瑞仙和苏湘娜,她们在我做实验的整个过程中给了我细心的指导和帮助,使我顺利完成了实验。
本论文的顺利完成,离不开实验室的各位老师和同学的关心和帮助,在此感谢表示深深的感谢。
最后我要感谢我的父母,他们为我能够顺利的完成毕业论文提供了巨大的支持与帮助。在未来的日子里,我会更加努力的学习和工作,不辜负父母对我的殷切期望!
致谢人:宋娇娇
二零一二年五月十八日于商丘师范学院
11
商丘师范学院2012届本科毕业论文(设计)
英文文献翻译
苏丹I在多壁碳纳米管修饰玻碳电极上的电化学反应机制
摘要
制备多壁碳纳米管(碳纳米管)修饰玻碳电极(GCE)是在修饰玻碳电极(GCE)表面上铸造碳纳米管的悬浮液。用蒸发溶剂的方法产生强大的含有碳纳米管的薄膜表面。在pH值不同的多壁碳纳米管修饰电极(MWCNT/GCE)的磷酸盐缓冲溶液(PBS)中对苏丹I的电化学反应机理进行了研究。控制电位电解的研究表明采用循环伏安法可以通过中间产品减少苏丹I中的—N=N—基团,得到苯胺和α—氨基萘酚。此过程是ECE反应。此外,多壁碳纳米管修饰玻碳电极在苏丹I中可以大大促进电极表面污垢中-OH基团的氧化。因此,建议采用电化学传感器来测定苏丹I。该传感器具有优良的性能,灵敏度高(21.56μ、检出AmM-1)限低(3.46×、线性范围宽(1.01×,此外还有稳定的响应。最后,该10-8M)10-6-1.22×10-4M)
方法成功地应用于测定番茄酱样品中的苏丹红I,并得到了令人满意的结果。
关键词
苏丹红I 碳纳米管 ECE反应 电催化
1、 引言
苏丹红I(1-(苯基偶氮)-2 - 萘酚)是一种人造工业染料,广泛用于化学工业,家庭日用品,纺织品,皮革和木材工业[1]。最近,研究结果证明苏丹红I是一种潜在的人类致癌物[2]。苏丹I的致病机理是,它可以分解为诱导肝细胞变异的苯胺。因此,苏丹红I被国际癌症研究机构(IATC)列为第3类致癌物[1]。因此,找到一种敏感、快速、方便的方法来测定苏丹I的反应机制是非常有意义的,也是必不可少的。
到目前为止,高效液相色谱法(HPLC)是测定苏丹红I最常用的方法[3-5]。然而,高效液相色谱法总是有一些明显的缺点,如成本昂贵、费时、复杂的样品预处理等,在许多情况下,其实际应用非常受限制,如现场测量。因此,为测量苏丹红有必要制定一个更便宜,更简单的方法。最近,一些学者提出,通过电化学方法,可以灵敏地检测到苏丹红,例如溶出伏安法,差分脉冲伏安法,安培和方波伏安法等[1,2,6]。由于苏丹红分子结构中含有两个电化学组,即-OH和-N=N-,通过阳极(氧化)和阴极(还原)的方法可以很灵敏地检测到这些化合物。看来,由于其简单的反应过程,阳极氧化的方法是比较受欢迎的。可惜的是,阳极检测酚类化合物在固体电极上产生相互耦合,形成钝化的聚合物膜[7]苯氧自由基。因而必须努力致力于探索新的电极材料或表面预处理程序,尽量减少酚类化合物对电极表面污垢氧化的影响。
这篇文章的目的是用碳纳米管(CNT)作为电极材料测定苏丹I的电化学反应机制,以及电流测量。单壁碳纳米管(SWCNT)和多壁碳纳米管(碳纳米管)的特殊性质,使它们非常有吸引力的电化学检测任务。在过去的几年中,许多研究表明,碳纳米管电极可大大提高酚类化合物的电化学测量的灵敏度和稳定性。例如,王某等人的报告指出,有催化性能的碳纳米管对酚类物质的氧化可以有效降低酚[7]在电极表面的钝化效果。赵某等人准备用来测定邻苯二酚,对氯苯酚,间甲酚的酪氨酸酶的单壁碳纳米管电极,具有良好的性能[8]。鲁维亚内斯,里瓦斯[9]和Musameh等[10]还分别介绍了碳纳米管电极可以灵敏地测定含-OH的化合物。在这篇文章中,我们准备采用修饰玻碳电极(GCE)表面上的碳纳米管悬浮铸造。通过对苏丹I在多壁碳纳米管修饰玻碳电极上的电化学机制的研究,提出了一种基于氧化-OH基团的传感器。
12