[發明專利]一種基于雙金屬納米粒子摻雜的含釩雜多酸/碳納米管的多巴胺電化學傳感電極

有效

• 申請號: 201611170258.1
• 申請日: 2016-12-16
• 公開（公告）號: CN106770552B
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 馬慧媛;焦佳;龐海軍;王新銘;譚立超
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 李紅媛

一種基于雙金屬納米粒子摻雜的含釩雜多酸/碳納米管的多巴胺電化學傳感電極，它屬于電化學傳感器技術領域，具體涉及多巴胺電化學傳感電極。本發明的目的是要解決目前用來檢測多巴胺的電化學傳感器線性范圍窄、檢測限高以及響應時間慢的問題。一種基于雙金屬納米粒子摻雜的含釩雜多酸/碳納米管的多巴胺電化學傳感電極由ITO電極、聚乙烯亞胺層、負載雙金屬納米粒子的含釩雜多酸層和碳納米管層制備而成；以聚乙烯亞胺層/負載雙金屬納米粒子的含釩雜多酸層/聚乙烯亞胺層/碳納米管層為一個循環單元，將循環單元進行循環n次。本發明可獲得一種基于雙金屬納米粒子摻雜的含釩雜多酸/碳納米管的多巴胺電化學傳感電極。

技術領域

本發明屬于電化學傳感器技術領域，具體涉及多巴胺電化學傳感電極。

背景技術

多巴胺是哺乳動物的中樞神經系統中一種非常重要的物質，人類大腦內多巴胺濃度的異常會引起如精神分裂癥等嚴重疾病，因此研究靈敏、快速、簡便的多巴胺的檢測方法具有重要的實際意義。目前檢測多巴胺的常見方法有高效液相色譜法、熒光光度法、化學發光法和毛細管電泳法等，但它們存在著一些缺陷，如樣品的前處理復雜，檢測過程繁瑣，儀器價格昂貴且需要專職人員進行操作。因此開發價格便宜，操作簡單而靈敏度又高的多巴胺分析方法具有重要意義。電化學傳感技術相對于其他檢測方法操作簡單，成本低，電極響應快，需較短時間；電極選擇性、靈敏度和重現性較好；穩定性和抗干擾強，具有良好的應用前景。

多金屬氧酸鹽(簡稱多酸，簡寫為POMs)因為其優良的電化學性質，使其在催化領域受到了越來越多的關注。其優良的電化學性質主要體現在多酸具有高質子酸性、低溫高活性、較好的質子遷移能力以及可以在溫和條件下不分解且進行快速逐步的可逆多步電子轉移的氧化還原反應。同時，通過改變多酸的組成和結構，多酸的電化學性質也將發生很多的變化，其中經釩原子取代的多酸因其優異的電化學性能和較好的熱穩定性更是使其成為研究熱點。

近年來，雙金屬合金納米粒子因為其獨特的光電磁性能和選擇性催化活性，在傳感器和催化領域也具有廣泛的應用價值。其中Pt納米粒子被認為是一種非常有效的且應用十分廣泛的催化劑，如利用Pt納米粒子分解H₂O₂產出O₂。但是Pt納米粒子造價昂貴，這使得它的應用受到了極大地限制，而Pd作為一種新興金屬的催化劑，擁有不輸于Pt的催化活性，但其價格要比Pt便宜很多。此外，在結構方面，Pd作為Pt族元素的一員，其晶格常數和晶型結構與Pt非常類似，這使得在結構中Pt和Pd會相互吸引，緊密結合。此外，Pt的d帶的空位更有利縮短鉑-鈀合金納米粒子內部原子之間的距離，使得鉑-鈀合金納米粒子被認為是最佳的Pt納米粒子的替代品。

碳納米管(碳管)，又名巴基管，是一種結構特殊(徑向、軸向尺寸均為微米量級)的一維量子材料。碳納米管具有耐高溫、耐腐蝕、耐熱沖擊、傳熱導電性好、有自潤滑性和生物相容性等特性，并且其具有高的比表面積與獨特的電子特性，在當它被用作電極材料時可促進電子轉移反應。如將多壁碳納米管(MWNTs)組裝到玻璃毛細管內，可用于檢測多巴胺。近年來，由于碳納米管獨特的光學和電學性質，特殊的表面結構以及優異的機械性能，在納米傳感器、光伏電池和納米電子器件等高科技領域具有廣泛的應用。

發明內容

本發明的目的是要解決目前用來檢測多巴胺的電化學傳感器線性范圍窄、檢測限高以及響應時間慢的問題，而提供一種基于雙金屬納米粒子摻雜的含釩雜多酸/碳納米管的多巴胺電化學傳感電極。

一種基于雙金屬納米粒子摻雜的含釩雜多酸/碳納米管的多巴胺電化學傳感電極由ITO電極、聚乙烯亞胺層、負載雙金屬納米粒子的含釩雜多酸層和碳納米管層制備而成；以聚乙烯亞胺層/負載雙金屬納米粒子的含釩雜多酸層/聚乙烯亞胺層/碳納米管層為一個循環單元，將循環單元進行循環n次，得到基于雙金屬納米粒子摻雜的含釩雜多酸/碳納米管的多巴胺電化學傳感電極，其中n為1～6的整數。

一種基于雙金屬納米粒子摻雜的含釩雜多酸/碳納米管的多巴胺電化學傳感電極的制備方法，是按以下步驟完成的：