酚及各种取代基酚是重要的化学、化工原料及中间体，它们广泛用于染料、 医药、冶金、材料和化工等多种行业。与此同时，酚类化合物也是第二大类环 境污染物，工业生产中产生大量的含酚废水，对人类、动物、植物造成极大危 害，美国国家环保局将酚类列为126种优先控制污染物黑名单中的一种。因此， 建立快速、实用的方法来检测酚在环境治理及工业产品质量控制方面意义重大。 酚及取代基酚为芳香族化合物，同一种酚由于苯环上取代基位胃的不同可以形 成多种位置异构体，这些异构体化学式相同，但化学性质却有差异，在生产实 践中所起的作用和目的也不同。本论文以酚类化合物的同分异构体为研究对象， 建立电化学同时测定的新方法，成功地实现了萘酚、二硝基酚、苯二酚和硝基 酚四大体系同分异构体的同时检测，这在理论和实践上都具有重要意义。 1、采用纳米网络结构修饰电极同时检测萘酚异构体：萘酚吸附性很强，在 电化学过程中极易在电极表面氧化聚合，从而污染电极表面，严重影响测量的 稳定性。论文采用氢气还原法制备了线度为10 nm的铂纳米粒子，利用Nafion的 协同作用，将纳米铂和碳纳米管(MWCNT)同时修饰到玻碳电极表面，形成纳 米管、纳米铂网状结构，此MWCNT/Pt/GC复合修饰电极在HAc-NaAc体系中 对萘酚的氧化表现出良好的电催化性能，不仅测量灵敏度高，而且克服了单一 碳纳米管修饰电极在萘酚测定中重现性差的问题。文中对MWCNT/Pt/GC抗污 染的机理进行了探讨，通过对萘酚混合液氧化峰的测量，结合半微分技术，首 次实现了萘酚异构体的电化学同时测定。检测限分别为5.0×10-7和6.0×10-7 mol·L-1。实验中发现表面活性剂十六烷基三甲基溴化胺(CTAB)可有效提高萘 酚在GC电极上的氧化峰电流，在1.2×10-4 mol·L-1CTAB存在的条件下，1-萘酚 和2-萘酚的半微分氧化电流分别提高到2.2和1.9倍。在此基础上建立了表面活 性剂效应下的萘酚异构体的GC电极直接检测方法，并与MWCNT/Pt/GC复合 修饰电极测定方法进行了对比。 2、表面活性剂增敏效应下的二硝基酚异构体测定：研究了2，4-二硝基酚、 2,5-二硝基酚异构体在不同电极上的电化学行为，发现二者的氧化峰重叠严重， 氧化电流也比较小，而二者的还原峰电位有明显差异，且还原峰电流值相对较 大。据此，论文采取两种途径来实现2，4-二硝基酚和2，5-二硝基酚异构体的同时 检测。一是采用碳纳米管修饰GC电极测定，利用碳纳米管的电催化活性，显著 提高二硝基酚的还原电流，但2,4-二硝基酚和2,5-二硝基酚在碳纳米管修饰电极 上的分离度不够，二者的还原峰在底部部分重叠，2,5-二硝基酚的存在对2,4-二 硝基酚的测定形成干扰，文中采用半微分处理技术解决了这一问题，实现了二 者的同时测定。二是采用GC电极测定，2,4-二硝基酚和2,5-二硝基酚在GC电 极上有较高的分离度，但还原峰电流不大，检测灵敏度不高，为此，通过向样 品溶液中添加表面活性剂CTAB的方法，利用CTAB的诱导作用，使二者4位 和5位硝基的还原电流增加3～4倍，且两还原峰不形成干扰，实现了二者在GC 电极上同时检测。与前一方法相比，后者表现出更好的检测效果。 3、一阶微分导数伏安法测定苯二酚异构体：将羧基化的多壁碳纳米管修饰 到GC电极上，利用碳纳米管的纳米界面效应，用线性扫描方法实现了对苯二酚、 邻苯二酚氧化峰的分离。文中对这一现象产生的原因进行了探讨，并通过一阶 微分求导的方法进一步提高二者的分离度，在不经分离的情况下首次实现了对 苯二酚、邻苯二酚、间苯二酚三组分异构体的同时检测，方法线性范围宽，灵 敏度高。实验中还发现对苯二酚、邻苯二酚混合液的氧化峰在GC电极严重重叠， 但二者的还原峰却部分分离，基于这一点，论文采用微分脉冲方法测定对苯二 酚、邻苯二酚混合液的还原电流，并通过半微分技术处理及添加氯代十六烷基 毗啶(CPC)进行增敏，建立了不经修饰、用GC电极快速检测对苯二酚、邻苯 二酚异构体的实验方法。 4、酚类化合物电化学检测中表面活性剂的增敏机理及其理论模型建立：表 面活性剂具有亲水、疏水双重性质，广泛用于电化学各研究领域，但用于酚类 测定的研究报道却极少。本文首次报道了表面活性剂CTAB、CPC对三硝基酚、 2,4-二硝基酚、2,5-二硝基酚、间硝基酚、1-萘酚、2-萘酚、对苯二酚、邻苯二酚、 三苯酚的增敏作用，提出了酚类检测中提高灵敏度的一种新途径。文中系统研 究了表面活性剂种类、溶液pH值、表面活性剂浓度对不同种类酚的增敏效果。 实验表明：具有碳长链的阳离子表面活性剂表现出明显的增敏效应，对可电离 酚，最佳表面活性剂浓度为1.0×10-4 mol·L-1，其值远低于临界胶束浓度；对非离 子酚，最佳表面活性剂浓度为1.0×10-3mol·L-1，其值接近或略高于临界胶束浓度。 在此基础上，提出了两个表面活性剂作用机理模型：一是“诱导吸附机理”；二 是“氢键作用模型”，所得研究结论对酚和取代基酚的电化学测定具有重要意义。 5、硝基酚、三硝基酚的检测：采用微分脉冲方法测定间硝基酚、对硝基酚 的还原电流，并通过一阶微分求导分离二者的还原信号，用GC电极成功实现了 水溶液中间硝基酚、对硝基酚的同时检测。在pH5.5、HAc-NaAc缓冲体系中， 表面活性剂可显著提高三硝基酚中4位硝基的还原电流，在CPC存在下，其值 可增加2.5倍，通过检测还原电流，建立了三硝基酚的电化学检测方法。 关键词：酚；同分异构体；同时测定；修饰电极；表面活性剂；机理。