日落黄分子印迹修饰电极的制备及其应用研究

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日落黄,是一种人工合成的偶氮型色素,属于我国批准使用的食品添加剂之一。与天然色素相比,具有色泽鲜艳、着色力强、稳定性好、价格低廉等优点。目前,作为食品添加剂已经广泛应用于果蔬饮料、罐头、糖果等食品的生产中。人体食用过量日落黄可以引起过敏、腹泻、偏头痛、支气管哮喘等症状,还可能会对肾脏、肝脏和神经系统产生一定伤害。因此,建立其灵敏的检测方法是食品安全工作中的必要手段。本论文利用分子印迹技术,采用循环伏安法成功地制备了选择性好、灵敏度高的日落黄分子印迹修饰电极,以此修饰电极为检测器,建立了微分脉冲伏安法测定日落黄的新方法,并将新方法成功地用于饮料中日落黄的测定,效果良好。本论文主要开展了以下两方面的研究工作:(1)以日落黄为模板分子,邻氨基酚为功能单体,采用电化学聚合法在石墨电极表面形成了带有日落黄的邻氨基酚聚合膜,经电化学方法将模板分子去除,制得具有特异识别空穴的日落黄分子印迹修饰电极。详细讨论了制备分子印迹修饰电极的最佳条件,结果表明最佳聚合条件为:聚合电位上限为+1.50V、聚合支持电解质为0.10mol/LHClO4、功能单体邻氨基酚浓度为0.0135mol/L、模板分子日落黄的浓度为2.50×10-3mol/L、聚合圈数为50圈,模板分子的洗脱液为H2SO4溶液。对比了分子印迹修饰电极与非印迹分子修饰电极对日落黄的吸附特性。结果表明分子印迹修饰电极比非印迹分子修饰电极灵敏度更高、选择性更好。采用扫描电镜、紫外可见分光光度法和电化学法对分子印迹修饰电极进行了表征。(2)详细讨论了分子印迹修饰电极测定日落黄的最佳条件,实验表明,将制备好的修饰电极插入含有待测组分的0.10mol/L HClO4溶液中,静置吸附30min,然后在-1.00+1.50V电位范围内,以0.04V的脉冲振幅、3.0s的脉冲间隔进行微分脉冲伏安法扫描,日落黄在+0.84V处出现一个灵敏的氧化锋。在1.00×10-62.00×10-4mol/L范围内,日落黄的浓度与其峰电流呈线性关系,最低检出限为2.00×10-7mol/L。同时该修饰电极在与其结构相似的柠檬黄物质存在下,实现对日落黄的选择性测定。最后对邻氨基酚在SG电极上聚合沉积的反应机理和日落黄在分子印迹修饰电极上的电极反应机理进行了简单的探讨,推测出聚邻氨基酚在不同电位下的结构式和日落黄的电子和质子转移数。
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