[發(fā)明專利]PMo12-SiO2-rGO復(fù)合材料的制備方法及其修飾電極的方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710046472.4
• 申請日: 2017-01-22
• 公開（公告）號: CN106814117B
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 岳琳;羅曉;楊勤;郭建博;廉靜;孫文會
• 申請（專利權(quán)）人: 河北科技大學(xué)
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30;C01B32/184;C01B32/198;C01B32/194;C01B33/12
• 代理公司: 石家莊眾志華清知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(特殊普通合伙) 13123
• 代理人: 墨偉

本發(fā)明公開了一種PMo₁₂?SiO₂?rGO復(fù)合材料的制備方法及其修飾電極的方法和應(yīng)用，其中復(fù)合材料的制備方法包括將PMo₁₂固載于二氧化硅上，合成具有生物模板結(jié)構(gòu)、較大比表面積的PMo₁₂?SiO₂復(fù)合材料，同時將這種材料負(fù)載到還原態(tài)氧化石墨烯上。將制備的磷鉬酸?二氧化硅?還原態(tài)氧化石墨烯復(fù)合材料分散液滴涂在玻碳電極表面，置于紅外燈下烘干，制得磷鉬酸?二氧化硅?還原態(tài)氧化石墨烯復(fù)合材料修飾電極。本發(fā)明制備的磷鉬酸?二氧化硅?還原態(tài)氧化石墨烯復(fù)合材料修飾電極基于磷鉬酸對亞硝酸根有較好的氧化還原作用，可用于亞硝酸根的測定，相比于普通電極，具有靈敏度高、穩(wěn)定性好、再現(xiàn)性高等優(yōu)點(diǎn)，而且制備過程簡單，原料易得，成本低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于微污染水的電化學(xué)檢測領(lǐng)域，具體涉及PMo₁₂-SiO₂-rGO復(fù)合材料的制備方法及其修飾電極的方法和亞硝酸根檢測中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

環(huán)境中化肥施用、污水灌溉、垃圾糞便、工業(yè)含氮廢棄物的排放都可能造成地表水和地下水的氮污染。一些水源中氨氮、硝酸鹽的含量較高，在適宜條件下（如低溶解氧含量和低氧化還原電位），硝酸鹽將轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽（NO₂^-）。一方面NO₂^-會與胺類物質(zhì)形成具有強(qiáng)致癌性的亞硝胺；另一方面，NO₂^-與人體血液作用，形成高鐵血紅蛋白，從而導(dǎo)致人體組織缺氧，還會對血管產(chǎn)生擴(kuò)張作用。因此，NO₂^-已經(jīng)成為危害人們健康的重要因素之一。因此，靈敏準(zhǔn)確檢測NO₂^-引起了人們的高度重視。目前，一些傳統(tǒng)的檢測NO₂^-的方法已被報道，例如：離子色譜法、熒光分析法、分光光度法等。但是，這些方法存在復(fù)雜、費(fèi)時、成本高等缺點(diǎn)。由于電化學(xué)分析方法具有操作方便、高靈敏度和低造價等優(yōu)點(diǎn)，在檢測NO₂^-研究領(lǐng)域得到迅速發(fā)展。但已有的研究表明，普通電極直接電化學(xué)監(jiān)測NO₂^-存在過電位大、電子傳輸速率慢等缺陷。因此，為了克服以上缺點(diǎn)，眾多研究致力于開發(fā)新型材料修飾電極。

磷鉬酸（PMo₁₂）屬于多金屬氧酸鹽（POMs），具有酸性和催化特性，能夠進(jìn)行可逆、連續(xù)的多電子反應(yīng)，在修飾電極及電催化研究中有著實(shí)際應(yīng)用價值。但其易溶于水、比表面積小的缺陷使其在電化學(xué)的應(yīng)用方面受到局限。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種PMo₁₂-SiO₂-rGO復(fù)合材料的制備方法及其修飾電極的方法和應(yīng)用，其借助生物模版法將磷鉬酸分散固定到二氧化硅上，再將磷鉬酸-二氧化硅負(fù)載到氧化石墨烯上，用光催化還原法制得磷鉬酸-二氧化硅-還原態(tài)氧化石墨烯（以下簡稱PMo₁₂-SiO₂-rGO）復(fù)合材料；將上述復(fù)合材料的分散液滴涂在玻碳電極上，一方面PMo₁₂-SiO₂的引入增強(qiáng)了電極的催化活性，另一方面增大rGO的引入增加了電極的有效表面積，兩者的協(xié)同作用使PMo₁₂-SiO₂-rGO修飾電極表現(xiàn)出了良好的電化學(xué)特性。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種PMo₁₂-SiO₂-rGO復(fù)合材料的制備方法，包括氧化石墨烯（以下簡寫為GO）的制備以及氧化石墨烯與磷鉬酸的復(fù)合，關(guān)鍵在于所述磷鉬酸與氧化石墨烯復(fù)合之前、借助生物模版法與二氧化硅復(fù)合成微橢球結(jié)構(gòu)，具體包括以下步驟：

A、采用Hummers法制備氧化石墨烯；