[發明專利]用于葡萄糖色比傳感的ZnFe2O4納米顆粒-ZnO納米纖維復合納米材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201310003180.4
• 申請日: 2013-01-05
• 公開（公告）號: CN103103634A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 黃靖云;趙明崗;汪雷;葉志鎮
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: D01F9/08
• 分類號: D01F9/08;D01D5/00;D01D5/34;D01D10/02;G01N21/35
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術領域

本發明涉及一種復合納米材料，特別涉及ZnFe₂O₄納米顆粒-ZnO納米纖維復合納米材料的制備及該復合納米材料在葡糖糖色比傳感測試方面的應用。

背景技術

ZnO屬于寬帶隙第三代半導體材料，禁帶寬度為3.37eV，作為重要的寬帶隙半導體材料，ZnO在傳感、催化、太陽能等領域有應用價值。ZnFe₂O₄是一種穩定的窄禁帶半導體(1.92eV)，具有良好的鐵磁、催化、傳感等性能。

ZnO與ZnFe₂O₄的納米材料已獲得廣泛應用。顆粒大小對納米材料的催化性能、傳感性能、脫色性能等影響很大，顆粒越小催化性能、傳感性能以及脫色性能越好，然而顆粒團聚也越嚴重，而顆粒團聚又會導致催化、傳感性能、脫色性能的降低。

由于顏色轉變可直接觀察，色比傳感技術引起了廣泛的關注，色比傳感技術具有簡單、高效、實用、對設備依賴性小等優勢。要實現色比傳感關鍵是要將探測反應通過顏色轉變表現出來。目前主要研究的是一些納米顆粒的色比傳感性能，比如Au、Fe₃O₄納米顆粒(Nanostructures?inBiodiagnostics，Chem.Rev.2005，105，1547；Biomolecular?Sensing?withColorimetric?Vesicles，Top.Curr.Chem.2007，277，155)。顆粒越小比表面越大，其催化傳感等性能越好，然而顆粒越小團聚越厲害，這樣就限制了納米顆粒的色比傳感性能。為減少顆粒的團聚采用了一些方法比如包裹有機物，用高聚物功能化等，然而這些方法復雜而且可能導致活性損失，另外，納米顆粒的回收也比較困難。

糖尿病是一種全球性的疾病，因此開發高效實用的檢測葡萄糖的色比傳感技術意義重大，色比傳感可實現對尿糖直觀方便的檢測。

目前，ZnFe₂O₄納米顆粒附著在ZnO納米纖維上的復合納米材料及采用此復合納米材料進行葡萄糖色比傳感測試的方法未見報道。

發明內容

本發明的目的在于提供一種防止納米顆粒團聚的催化性能、傳感性能以及脫色性能好的ZnFe₂O₄納米顆粒-ZnO納米纖維異質結構復合納米材料及其制備方法，并將所制備的ZnFe₂O₄納米顆粒-ZnO納米纖維異質結構復合納米材料用于葡萄糖色比傳感測試，提供一種便捷、直觀、經濟的葡萄糖檢測方法。

一種用于葡萄糖色比傳感的ZnFe₂O₄納米顆粒-ZnO納米纖維復合納米材料的制備方法，包括以下步驟：

1)配制質量分數為5-40％的高分子聚合物溶液；

2)將二價鋅鹽加入步驟1)所述的高分子聚合物溶液中，并加入無水乙醇，得到二價鋅離子質量分數為0.2％-10％的內核紡絲溶液；

3)將二價鋅鹽與三價鐵鹽按鋅鐵摩爾比1∶1-1∶3加入步驟1)所述的高分子聚合物溶液中，并加入無水乙醇，得到二價鋅離子質量分數為0.2％-10％、三價鐵離子質量分數為0.5％-15％外殼紡絲溶液；

4)將步驟2)所述的內核紡絲溶液和步驟3)所述的外殼紡絲溶液裝入同軸靜電共紡裝置，進行共電紡絲，得復合納米纖維；

5)將步驟4)所述的復合納米纖維進行加熱退火，然后降溫至室溫，得到ZnFe₂O₄納米顆粒-ZnO納米纖維復合納米材料。

本發明的共電紡絲法制備的ZnFe₂O₄納米顆粒-ZnO納米纖維復合納米材料中，所述的ZnO為納米纖維，所述的ZnFe₂O₄為納米顆粒，ZnFe₂O₄納米顆粒附著在所述的ZnO納米纖維上。

所述的ZnFe₂O₄納米顆粒-ZnO納米纖維復合納米材料用于葡萄糖色比傳感測試。