2.2電極浸泡時(shí)間的影響


圖2A為石墨烯修飾電極在1×10-4mol·L-1碘化鈉(支持電解質(zhì)為0.1mol·L-1緩沖,pH=1.0)溶液中浸泡不同時(shí)間的方波伏安圖。由圖2可知,碘離子的氧化峰電流值隨電極浸泡時(shí)間的延長而不斷增加,4min后峰電流值基本保持不變。因此,后續(xù)實(shí)驗(yàn)選擇4min為最佳電極浸泡時(shí)間進(jìn)行碘離子的測定。

圖2(A)石墨烯修飾電極浸入碘溶液中不同時(shí)間的方波伏安圖;(B)氧化峰電流隨電極浸泡時(shí)間的變化圖


2.3溶液pH的影響


圖3為1×10-4mol·L-1碘化鈉(支持電解質(zhì)為0.1mol·L-1緩沖)在石墨烯修飾電極上的氧化峰電流隨溶液pH的變化圖。當(dāng)溶液pH為1.0時(shí),獲得的碘離子的氧化峰電流最大。因此,后續(xù)實(shí)驗(yàn)選擇最佳pH為1.0的條件下進(jìn)行碘離子的檢測。

圖3氧化峰電流隨溶液pH的變化圖


2.4石墨烯修飾電極對不同濃度碘離子的響應(yīng)


圖4為濃度為1×10-7至1×10-2mol·L-1碘化鈉(支持電解質(zhì)為0.1mol·L-1緩沖,pH=1.0)在石墨烯修飾電極上的方波伏安圖。由圖4可見,碘離子的氧化峰電流隨碘離子濃度的增加而不斷增大,且氧化峰電位向負(fù)電位方向發(fā)生明顯的移動(dòng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,氧化峰電流的對數(shù)與碘離子濃度的對數(shù)在5×10-6至1×10-2mol·L-1濃度范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系(R=0.9965),檢出限為5×10-6mol·L-1。

圖4(A)石墨烯修飾電極對不同濃度碘離子的方波伏安圖(從下到上碘離子濃度:0,1×10-7,1×10-6,5×10-6,1×10-5,5×10-5,1×10-4,5×10-4,1×10-3,5×10-3和1×10-2 mol·L-1);(B)氧化峰電流隨碘離子濃度的變化圖


2.5選擇性


考察了其它鹵素離子對碘離子測定的影響。采用石墨烯修飾電極對1×10-4mol·L-1碘化鈉、溴化鈉、氯化鈉和氟化鈉(支持電解質(zhì)為0.1 mol·L-1緩沖,pH=1.0)溶液分別進(jìn)行測定,結(jié)果如圖5所示。由圖5可知,除碘離子外,其它鹵素離子未在同一電位范圍內(nèi)觀察到明顯的氧化峰。這一結(jié)果表明可忽略其它鹵素離子對碘離子的測定產(chǎn)生的干擾。

圖5不同鹵化鈉在石墨烯修飾電極上的方波伏安圖


2.6重現(xiàn)性


采用石墨烯修飾電極對1×10-4mol·L-1碘化鈉(支持電解質(zhì)為0.1mol·L-1緩沖,pH=1.0)平行測定11次,碘離子的氧化峰電流值的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為4.4%,表明該方法具有良好的重現(xiàn)性。


2.7樣品檢測


將添加有19.0mg·kg-1碘(添加劑為碘酸鉀)的市售食鹽用過量的抗壞血酸處理,碘酸鉀將完全還原為碘離子。10倍稀釋的樣品溶液通過在100mL 0.1mol·L-1緩沖溶液(pH=1.0)中溶解10.000g食鹽和0.100g抗壞血酸配制,采用標(biāo)準(zhǔn)加入法對樣品中的碘離子含量進(jìn)行了測定。采用石墨烯修飾電極對樣品溶液平行測定3次,獲得樣品中碘離子的濃度為15.2mg·kg-1。這一結(jié)果與廠家的測定值接近,表明建立的方法有望用于實(shí)際樣品中碘離子的檢測。


3結(jié)論與討論


循環(huán)伏安圖結(jié)果表明石墨烯可成功修飾到電極表面,且獲得了碘離子在該電極表面明顯的氧化峰電流信號,這些均為建立基于石墨烯修飾電極的電化學(xué)檢測碘離子方法奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上,獲得石墨烯修飾電極對碘離子的響應(yīng)范圍為1×10-7至1×10-2mol·L-1,線性范圍為5×10-6至1×10-2mol·L-1,檢出限為5×10-6mol·L-1。進(jìn)一步將其用于食鹽樣品中碘的測定,且結(jié)果滿意。這種方法具有電極制作簡單、響應(yīng)范圍寬、檢測時(shí)間短、選擇性高、重現(xiàn)性好等優(yōu)點(diǎn),為食鹽中碘含量的檢測提供了一種新途徑。除可用于食鹽中碘含量的檢測外,該方法還有望進(jìn)一步用于其它含碘食品的測定。