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机械剥离石墨烯修饰电极测定食品接触材料中双酚A的迁移量
发布:kittyll   时间:2015/9/17 12:10:31   阅读:552 
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双酚A(BPA)是一种典型的环境激素,广泛存在于婴儿奶瓶、水瓶、其他食品和饮料容器等食品接触材料中。这些产品中残留的BPA可通过直接接触转移到食物或饮料中,从而被摄入机体,对健康造成危害。欧盟认为BPA在加热时能析出到食物和饮料当中,对婴儿大脑发育、免疫力有影响。因此,欧盟指令2011/8/EU规定从2011年3月1日起,禁止在欧盟境内生产含BPA成分婴儿奶瓶,并从2011年6月1日起,禁止将含BPA成分婴儿奶瓶投放市场或进口。欧盟法规的实行导致大量出口的食品接触材料因BPA含量超标遭到退运,给出口企业带来巨大的经济损失。为了保护人民的身体健康以及应对欧盟的新法规,我们迫切需要开发简单、快速的食品接触材料BPA的检测方法。
 

BPA传统检测方法主要采用气相色谱-质谱联用法、液相色谱法等,存在分析时间长、操作复杂、成本昂贵等缺点。电化学传感技术因其响应快、设备廉价、消耗低、制备简单、高灵敏度等优势,已广泛应用于医疗卫生、食品安全和环境科学等领域。已有文献报道采用电化学传感器检测BPA,这些电化学传感器主要是基于分子印迹聚合物、金属纳米粒子复合材料、碳质材料等修饰材料。王亚琼等人基于介孔硅材料制备分子印迹传感器检测水溶液中BPA,线性范围在1.0×10-7 ~ 5.0×10-4 mol·L-1;颜流水课题组制备碳纳米管-金复合材料修饰电极检测塑料样品中的BPA,取得令人满意的结果;黄杉生课题组采用石墨烯纳米材料,结合酪氨酸酶、聚酰胺-胺(PAMAM)和纳米银修饰玻碳电极研制了新型BPA 生物传感器修饰电极,对BPA 的线性检测范围为1.0×10-7~3.3×10-5mol·L-1,检出限为3.0×10-8 mol·L-1。
 

化学还原法制备石墨烯是常用的一种手段,其制备方法简单,成本低,容易实现,广泛应用于各种复合材料的制备。但是,化学还原法制备的石墨烯存在一些不足,制备得到的石墨烯表面的含氧管能团不能被完全还原掉,会损坏石墨烯的电子结构,导电性能较差。机械剥离法是最早用于制备石墨烯的方法。2004年,Novoselov等人利用微机械剥离法首次成功地从高定向热解石墨上剥离并观测到单层石墨烯,所制备的石墨烯在外界环境下能稳定存在,具有良好的晶体质量和宏观尺寸,导电性能要远远优于化学还原法制得的,因此,在一些光学、电学性能研究中得到广发应用,但在电化学传感器的应用研究还缺乏相应的报道。
 
上海出入境检验检疫局的沈劼等研究人员制备了机械剥离石墨烯修饰电极(WG-GCE),对食品模拟物中的BPA进行快速检测。机械剥离石墨烯对BPA具有更好的电催化性能,降低了BPA的氧化过电位,提高了氧化电流。该方法具有较高的灵敏度和准确性,在进出口食品接触材料的检验监管中具有较大应用前景。
 
节选自《理化检验-化学分册》2015年第51卷第6期
 
本文作者:沈劼,在上海出入境检验检疫局主要从事进出口化工品的检验鉴定工作。
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