[發明專利]一種集固相微萃取纖維和電化學檢測工作電極于一體的雙功能探針的制備及應用

有效

• 申請號: 201610038957.4
• 申請日: 2016-01-20
• 公開（公告）號: CN105699452B
• 公開（公告）日: 2018-07-03
• 發明（設計）人: 汪夏燕;陳永佳;王琳;郭廣生
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30;G01N27/48;G01N1/40
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張慧

1.一種集固相微萃取纖維和電化學檢測工作電極于一體的雙功能探針，其特征在于，包括銅線(1)、碳纖維(2)、環氧膠、一端為尖端的玻璃毛細管(4)、銀導電膠(5)、聚吡咯-石墨烯量子點共聚涂層(7)；銅線(1)和碳纖維(2)之間采用銀導電膠(5)順延連結在一起，一端為尖端的玻璃毛細管(4)套在銅線(1)和碳纖維(2)外面，碳纖維(2)在玻璃毛細管(4)尖端的一端，且碳纖維(2)穿出玻璃毛細管(4)尖端露出一段，露出的碳纖維(2)的外表面有一層石墨烯量子點和吡咯形成的共聚層；銅線(1)在玻璃毛細管(4)的另一端，且穿出玻璃毛細管(4)另一端露出一段；環氧膠分別將玻璃毛細管兩端的碳纖維和銅絲與對應的玻璃毛細管的端口固定密封。

2.按照權利要求1所述的一種集固相微萃取纖維和電化學檢測工作電極于一體的雙功能探針的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：分別用HNO₃溶液、丙酮、乙醇、二次蒸餾水對碳纖維超聲清洗，室溫干燥；

步驟二：取步驟一清洗干燥后的碳纖維(2)與銅絲(1)通過銀導電膠順延相連，碳纖維(2)和銅絲(1)插入到一端拉制成尖端的玻璃毛細管中，且碳纖維(2)穿出玻璃毛細管的尖端并露出玻璃毛細管尖端一段長度，銅絲(1)露出玻璃毛細管的另一端一段長度；

步驟三：使用環氧膠將玻璃毛細管兩端的碳纖維和銅絲分別與玻璃毛細管的兩端口固定密封，室溫下充分干燥；

步驟四：將毛細管尖端露出的碳纖維浸入到稀H₂SO₄溶液中進行電化學活化；

步驟五：將步驟四活化完畢的碳纖維洗凈，室溫干燥后浸入到含有石墨烯量子點和吡咯的鹽酸溶液中，施加恒電位使石墨烯量子點和吡咯在碳纖維表面形成共聚層，干燥后在NaOH溶液中電化學活化，常溫干燥，得到一種集固相微萃取纖維和電化學檢測工作電極于一體的雙功能探針。

3.按照權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟一中碳纖維的直徑為5-10μm。

4.按照權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟二中拉制的玻璃毛細管尖端的直徑為10-200μm。

5.按照權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟四中切割后毛細管尖端露出的碳纖維長度為1-20mm。

6.按照權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟四中電化學活化方法使用的工作電極為步驟三所得碳纖維電極，參比電極為Ag/AgCl電極，對電極為鉑絲電極，電解質溶液為1.0mol/L H₂SO₄溶液，在-0.2V～1.2V范圍內循環掃描20圈，得到穩定的曲線。

7.按照權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟五中，吡咯濃度為0.01～0.20mol/L，石墨烯量子點濃度為3～20μg/mL，支持電解質為0.1mol/L鹽酸；形成共聚層采用的工作電極為步驟四活化后的碳纖維的電極，對電極為鉑絲電極，參比電極為Ag/AgCl電極，在恒電位1.0-1.5V下聚合20-1000s，得到的萃取相涂層厚度為0.2-30μm。

8.按照權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟五中電活化方法使用的工作電極為步驟五所得表面形成共聚層的碳纖維電極，參比電極為Ag/AgCl電極，對電極為鉑絲電極，電解質溶液為1.0mol/L NaOH溶液，在0V～1V范圍內循環掃描20圈，得到穩定的曲線。

9.權利要求1所述的集固相微萃取纖維和電化學檢測工作電極于一體的雙功能探針的使用方法，其特征在于，將制好的集固相微萃取纖維和電化學檢測工作電極于一體的雙功能探針插入到待分析溶液中進行自萃取，萃取后將集固相微萃取纖維和電化學檢測工作電極于一體的雙功能探針取出，沖洗后轉移到PBS緩沖溶液中進行電化學檢測。