生物燃料電池型全氟辛烷磺酸傳感器的制備及檢測(cè).pdf

1、全氟辛烷磺酸(Perfluorooctane sulfonate，PFOS)是全氟烷酸化合物中最具代表性的物質(zhì)，由于在工業(yè)生產(chǎn)中被廣泛使用而進(jìn)入各類(lèi)環(huán)境介質(zhì)中，PFOS毒作用方式多樣，會(huì)危害生物體多種器官，對(duì)生物的健康造成嚴(yán)重威脅。目前國(guó)際社會(huì)主要采用傳統(tǒng)的高效液相色譜、氣相色譜及與質(zhì)譜的聯(lián)用對(duì)PFOS進(jìn)行檢測(cè)，但此類(lèi)方法操作過(guò)程復(fù)雜繁瑣、設(shè)備昂貴、無(wú)法滿足室外及現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)的要求。由于環(huán)境樣品的復(fù)雜性以及對(duì)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的需求，研究開(kāi)發(fā)具有

2、低成本、快速有效、高靈敏度、高選擇性特點(diǎn)的PFOS檢測(cè)方法迫在眉睫。
　　本研究基于電化學(xué)生物傳感器靈敏快速、操作簡(jiǎn)便、高效專(zhuān)一等優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合生物燃料電池可以高效利用環(huán)境中的生物能，在凈化污染物的同時(shí)得到清潔能源的特點(diǎn)，以及碳納米管巨大的比表面積和高效的電子傳遞性能，使用化學(xué)交聯(lián)法在納米材料修飾的玻碳電極表面固定生物材料（酶分子），構(gòu)建出在水相中對(duì)PFOS具有高靈敏度和高選擇性的單極室燃料電池型電化學(xué)傳感器，并采用示開(kāi)路電位-時(shí)間掃

3、描法對(duì)水中PFOS進(jìn)行檢測(cè)。
　　通過(guò)對(duì)傳感器電極的多類(lèi)表征和實(shí)際水樣檢測(cè)，證實(shí)了碳納米管具有提高電子傳遞速率的作用，制得的傳感器對(duì)PFOS具有選擇性檢測(cè)的功能。在優(yōu)化條件下，對(duì)PFOS進(jìn)行檢測(cè)，線性檢測(cè)范圍為5-500 nmol/L，檢測(cè)限為1.6 nmol/L，燃料電池的最大輸出功率為1.94μW，最大功率密度27.5μW/cm2，連續(xù)工作8小時(shí)后電池的開(kāi)路電壓約為初始值的96.7％，穩(wěn)定性良好。相同條件下，傳感器電極對(duì)PFO