[發(fā)明專利]一種二維鎳鈷雙金屬MOFs納米片及其在葡萄糖檢測中應(yīng)用

有效

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• 申請日: 2017-06-09
• 公開（公告）號: CN107238650B
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 崔小強;李威威;呂爽;張雷
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號: G01N27/48
• 分類號: G01N27/48;G01N27/30
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 黃歡娣;邱啟旺

本發(fā)明公開了一種二維鎳鈷雙金屬MOFs納米片及其葡萄糖檢測中的應(yīng)用。本發(fā)明主要通過自下而上一步水熱法在納米多孔金針、碳紙、金片等基底上合成了二維鎳鈷雙金屬MOFs納米片，并以此為電極將其應(yīng)用于無酶型電化學(xué)葡萄糖傳感器，該二維MOFs納米片材料相對傳統(tǒng)的球多面體型MOFs材料具有暴露更多的活性位點，鎳和鈷的協(xié)同作用和較高的質(zhì)量電荷傳輸能力等優(yōu)點，從而有效的提高了其葡萄糖傳感性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物傳感技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種二維鎳鈷雙金屬MOFs納米片及其葡萄糖檢測中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

提高無酶型葡萄糖生物傳感器的性能對于糖尿病的診斷和控制至關(guān)重要。二維材料由于具有較大的比表面積、更多的活性位點、更快的質(zhì)量傳輸?shù)葍?yōu)點會具有更高的催化活性。目前，關(guān)于二維材料在無酶型葡萄糖傳感器上的應(yīng)用研究主要集中在石墨烯、過渡金屬硫化物、金屬氧化物、層狀雙金屬氫氧化物等材料上，而直接用以金屬離子或金屬團簇為節(jié)點和有機配體橋接形成具有周期性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的金屬-有機框架(MOFs)材料作為電極材料用作葡萄糖傳感器的卻幾乎沒有，現(xiàn)在MOFs的合成形貌大多局限在球型，六面體、八面體、十二面體等多面體上，其中二維MOFs很少合成，而且以二維MOFs做葡萄糖傳感應(yīng)用更是少見。現(xiàn)在二維MOFs的合成主要使用top-down方法或者以down-top加結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑的方法合成，這些合成方法產(chǎn)率低、操作繁瑣，而且易破壞MOFs的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種制備簡單的down-top方法制備了新型二維鎳鈷雙金屬MOFs納米片材料，并應(yīng)用于電化學(xué)葡萄糖傳感器。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種二維鎳鈷雙金屬MOFs納米片及其葡萄糖檢測中的應(yīng)用。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種二維鎳鈷雙金屬MOFs納米片，通過以下步驟制備得到：

(1)將0.8724g六水合硝酸鎳和0.8731g六水合硝酸鈷均勻分散于100mL的去離子水中，得到鎳鈷金屬鹽混合溶液；

(2)將0.4348g氨基對苯二甲酸溶于20mL N,N二甲基甲酰胺(DMF)中，得到有機配體溶液；

(3)分別取6mL步驟1配制的溶液和1mL步驟2配制的溶液，混合后轉(zhuǎn)移到放有5mLDMF的25mL反應(yīng)釜中，并在120℃下反應(yīng)6h，得到紫色產(chǎn)物；

(4)將步驟3中反應(yīng)得到的紫色產(chǎn)物用乙醇清洗后，并在60℃下真空干燥，得到二維鎳鈷雙金屬MOFs納米片。

一種二維鎳鈷雙金屬MOFs納米片在葡萄糖濃度檢測中的應(yīng)用，該應(yīng)用為：將二維鎳鈷雙金屬MOFs納米片負(fù)載于納米多孔金針表面，對葡萄糖濃度進行檢測。

進一步地，所述二維鎳鈷雙金屬MOFs納米片通過以下方法負(fù)載于所述金針表面：將6mL所述鎳鈷金屬鹽混合溶液和1mL所述有機配體溶液混合，與5mL DMF和多孔金針在120℃下進行水熱反應(yīng)6h；清洗后，得到二維鎳鈷雙金屬MOFs納米片負(fù)載的金針。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過簡單的一步水熱法得到了二維鎳鈷雙金屬MOFs納米片材料，采用該材料制備的電極可以應(yīng)用于電化學(xué)葡萄糖傳感器。在制備方面，該方法采用了down-top方法制備，與傳統(tǒng)的top-down方法相比具有操作簡單，無需添加結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑等優(yōu)點。在催化活性方面，合成出的二維鎳鈷雙金屬MOFs納米片材料，比現(xiàn)有的大多數(shù)球型及多面體MOFs材料具有更大的比表面積，更多的活性位點，該材料還具有鎳和鈷的協(xié)同作用，從而提高了對葡萄糖的傳感性能。

附圖說明

圖1是本發(fā)明制備的二維鎳鈷雙金屬MOFs納米片材料的掃描電子顯微鏡圖片(SEM)。

圖2是本發(fā)明制備的二維鎳鈷雙金屬MOFs納米片材料的能譜圖片(EDS)。