CdSe纳米复合电极检测壬基酚文献综述

 2023-10-18 10:10

文献综述

壬基酚(Nonylphenol,NP)也称壬基苯酚,分子式C15H24O,相对分子质量220.3。NP常由苯酚与壬烯经过酸性催化制得,是精细化工的重要原料和中间体。在工业生产中主要用于非离子表面活性剂、防腐剂、着色剂、矿物浮选剂、树脂改性剂、纺织助剂、抗静电剂和油田乳化剂[1],日常生活用品如清洁剂、农药制剂、水性涂料、化妆品等也含有NP。壬基酚具有环境雌激素效应和生物蓄积性,一旦被排入环境中,可经食物链逐级放大,进入生物体后会在体内富集,对生物体的生殖系统和发育能力造成严重影响[2]。其已在欧盟水框架指令中被列为“优先有害物质”[3]。近年来,我国的NP产量急剧增加,很多河流水体及沉淀物甚至饮用水中均可检出。由于NP是环境激素中毒性最大、最难被生物降解的污染物,并且对生物内分泌系统造成严重影响。此外,NP还有一定的致癌性,能通过抑制细胞凋亡而促进肿瘤发展,可能与睾丸癌、前列腺癌有密切关系[4]。因而研究NP检测的方法对生态保护和人体健康具有重要的现实意义。

壬基酚的检测方法主要有色谱法、电化学法等[5-8]。色谱法具有检测限低、检测精度高的特点,是NP检测的主要方法,主要包括高效液相色谱法和气相色谱-质谱法等。

谭芳[6]等以超声波萃取-高效液相色谱法测定奶粉中雌激素类残留,方法快速、灵敏度高、分离效果好。廖振宇[8]等以高效液相-质谱法检测饮用水中壬基酚的方法,并对桶装水企业从水源、生产、储存到消费全过程中壬基酚的污染水平进行调查。

但色谱法的检测仪器价格昂贵、操作技术复杂、测定时间较长。而且传统的色谱法很难对其直接测定,测定前需对样品进行前处理。

21世纪以来,生物技术的发展为NP的检测提供了一个全新的发展方向,因其检测快速、操作简便、现场实用性强、检测成本低等优点,表现出了良好的发展势头。俄罗斯Andrey[11]等通过 Mannich 反应使NP与牛血清白蛋白结合,制备出了NP的多克隆抗体,利用该抗体通过ELISA 方法对NP进行了检测,检测灵敏度达到了10ng/ml;军事医学科学院曹巧玲[12]制备出的免疫芯片能够同时对NP、阿特拉津、雌二醇、罂粟碱和氯霉素进行检测,具有高通量、自动化、灵敏度高的特点;杜志辉[9]等制备了NP的免疫层析快速检测试纸条,检测限为(4.4plusmn;2.5)mu;g/ml,为检测和治理环境污染物提供一种快速检测方法。

然而,生物技术方法成本也不小,也不能在较多环境下使用。相比而言,电化学分析方法则具有灵敏度高、分析速度较快、仪器简单、操作简便和成本低等特点,也是一种重要的分析手段。郑巧利制备了金纳米粒子/碳纳米管修饰玻碳电极[13],并建立了一种灵敏简便地检测壬基酚的电化学方法。

此次检测壬基酚研究使用电化学方法,使用的电极为CdSe纳米复合电极。

CdSe纳米材料是一种典型的Ⅱ-Ⅵ 族纳米半导体 ,因其独特的光电特性及其在生物探针、燃料电池和非线性光学等领域的应用前景引起材料学家越来越多的关注。对于纳米尺度的材料来说 ,由于其各种性质均与其形貌及结构密切相关,因此 CdSe 纳米材料制备一直是材料领域研究的一大热点 。CdSe纳米粒子的制备及性能研究是近20年来纳米材料科学中的一个重要方向。制备CdSe纳米棒的方法目前主要有化学浴沉积法、化学气相沉积法、分子束外延法、溶胶凝胶法及电化学沉积法等[14]。其中电化学沉积法具有制备过程简单易行,成本低,易于大面积沉积等优点。在室温下采用无模板的方式,利用电化学沉积法在ITO表面即可制得CdSe纳米复合电极。

CdSe纳米复合电极在循环伏安法和差分脉冲伏安法下可以对壬基酚进行分析检测。通过考察影响因素,找出检测的最佳条件。在最佳检测条件下,检测壬基酚。该方法的检测条件易于控制,成本低廉,易于制备,并且在使用过程中绿色环保,具有广阔的发展与应用前景。本次实验将会用CdSe纳米复合电极检测壬基酚。

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