2.2电极浸泡时间的影响


图2A为石墨烯修饰电极在1×10-4mol·L-1碘化钠(支持电解质为0.1mol·L-1缓冲,pH=1.0)溶液中浸泡不同时间的方波伏安图。由图2可知,碘离子的氧化峰电流值随电极浸泡时间的延长而不断增加,4min后峰电流值基本保持不变。因此,后续实验选择4min为最佳电极浸泡时间进行碘离子的测定。

图2(A)石墨烯修饰电极浸入碘溶液中不同时间的方波伏安图;(B)氧化峰电流随电极浸泡时间的变化图


2.3溶液pH的影响


图3为1×10-4mol·L-1碘化钠(支持电解质为0.1mol·L-1缓冲)在石墨烯修饰电极上的氧化峰电流随溶液pH的变化图。当溶液pH为1.0时,获得的碘离子的氧化峰电流最大。因此,后续实验选择最佳pH为1.0的条件下进行碘离子的检测。

图3氧化峰电流随溶液pH的变化图


2.4石墨烯修饰电极对不同浓度碘离子的响应


图4为浓度为1×10-7至1×10-2mol·L-1碘化钠(支持电解质为0.1mol·L-1缓冲,pH=1.0)在石墨烯修饰电极上的方波伏安图。由图4可见,碘离子的氧化峰电流随碘离子浓度的增加而不断增大,且氧化峰电位向负电位方向发生明显的移动。实验结果表明,氧化峰电流的对数与碘离子浓度的对数在5×10-6至1×10-2mol·L-1浓度范围内具有良好的线性关系(R=0.9965),检出限为5×10-6mol·L-1。

图4(A)石墨烯修饰电极对不同浓度碘离子的方波伏安图(从下到上碘离子浓度: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)氧化峰电流随碘离子浓度的变化图


2.5选择性


考察了其它卤素离子对碘离子测定的影响。采用石墨烯修饰电极对1×10-4mol·L-1碘化钠、溴化钠、氯化钠和氟化钠(支持电解质为0.1 mol·L-1缓冲,pH=1.0)溶液分别进行测定,结果如图5所示。由图5可知,除碘离子外,其它卤素离子未在同一电位范围内观察到明显的氧化峰。这一结果表明可忽略其它卤素离子对碘离子的测定产生的干扰。

图5不同卤化钠在石墨烯修饰电极上的方波伏安图


2.6重现性


采用石墨烯修饰电极对1×10-4mol·L-1碘化钠(支持电解质为0.1mol·L-1缓冲,pH=1.0)平行测定11次,碘离子的氧化峰电流值的相对标准偏差为4.4%,表明该方法具有良好的重现性。


2.7样品检测


将添加有19.0mg·kg-1碘(添加剂为碘酸钾)的市售食盐用过量的抗坏血酸处理,碘酸钾将完全还原为碘离子。10倍稀释的样品溶液通过在100mL 0.1mol·L-1缓冲溶液(pH=1.0)中溶解10.000g食盐和0.100g抗坏血酸配制,采用标准加入法对样品中的碘离子含量进行了测定。采用石墨烯修饰电极对样品溶液平行测定3次,获得样品中碘离子的浓度为15.2mg·kg-1。这一结果与厂家的测定值接近,表明建立的方法有望用于实际样品中碘离子的检测。


3结论与讨论


循环伏安图结果表明石墨烯可成功修饰到电极表面,且获得了碘离子在该电极表面明显的氧化峰电流信号,这些均为建立基于石墨烯修饰电极的电化学检测碘离子方法奠定了坚实基础。在此基础上,获得石墨烯修饰电极对碘离子的响应范围为1×10-7至1×10-2mol·L-1,线性范围为5×10-6至1×10-2mol·L-1,检出限为5×10-6mol·L-1。进一步将其用于食盐样品中碘的测定,且结果满意。这种方法具有电极制作简单、响应范围宽、检测时间短、选择性高、重现性好等优点,为食盐中碘含量的检测提供了一种新途径。除可用于食盐中碘含量的检测外,该方法还有望进一步用于其它含碘食品的测定。