[發明專利]鎳金屬有機骨架納米材料及其應用

有效

• 申請號: 201710439278.2
• 申請日: 2017-06-09
• 公開（公告）號: CN107315043B
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發明（設計）人: 龐歡;鄭莎莎;李清;唐燚劍;薛懷國
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: G01N27/327
• 分類號: G01N27/327;G01N27/48
• 代理公司: 32203 南京理工大學專利中心
• 代理人: 鄒偉紅<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明公開了鎳金屬有機骨架納米材料，其制備步驟為：將二價鎳鹽的乙二醇溶液和對苯二甲酸的二甲基甲酰胺溶液混合，攪拌均勻后，在150～200℃下進行水熱反應，取得反應成生的沉淀物；將沉淀物以二甲基甲酰胺和乙醇洗滌后，干燥，即得所述鎳金屬有機骨架納米材料。本發明制備的傳感器電極對葡萄糖檢測范圍寬，可檢測0.5μM?8.062 mM的葡萄糖；檢測靈敏度高，對抗壞血酸、尿酸、多巴胺、氯化鈉具有很好的抗干擾性能。

技術領域

本發明屬于無酶葡萄糖傳感器的制備技術領域，具體涉及一種鎳金屬有機骨架納米材料及其應用。

背景技術

葡萄糖是主要的生命過程特征化合物， 它的分析與檢測對人類的健康以及疾病的診斷、治療和控制有著重要意義。因此， 葡萄糖傳感器的研究一直為化學與生物傳感器研究的熱點。其中葡萄糖電化學傳感器是最早研制的生物傳感器。按有無使用酶用于構建生物傳感器可將葡萄糖電化學傳感器分為基于酶的葡萄糖電化學傳感器和無酶葡萄糖電化學傳感器。基于酶的葡萄糖電化學傳感器利用酶因而具有專一性高、反應速度快的特點，但是，也存在許多不足使其在實際應用中受到了一定的條件限制。因此，無酶葡萄糖電化學傳感器的研制成為葡萄糖電化學傳感器的另一個研究熱點。

目前，無酶電化學葡萄糖傳感器的電極材料存在檢測葡萄糖過程易受其它干擾物質(如氯離子，尿酸)的影響的缺陷，從而影響檢測結果的準確性。且現有的傳感器對無酶葡萄糖檢測的線性區間較窄，遠低于人體的正常血糖濃度(空腹)范圍(4.4-6.6 mM)，較小的線性區間使其在糖尿病檢測中的應用受到了很大的限制。因此，開發線性區間寬、不易受其它干擾物質(如氯離子，尿酸)影響的新型電極材料迫在眉睫。

發明內容

針對以上缺陷，本發明的目的是提供一種鎳金屬有機骨架納米材料及其應用。

實現本發明目的的技術解決方案是：

一種鎳金屬有機骨架納米材料，由如下步驟制備：

（1）將二價鎳鹽的乙二醇溶液和對苯二甲酸的二甲基甲酰胺（DMF）溶液混合，攪拌1～1.5小時后，在150～200℃下進行水熱反應6小時，取得反應成生的沉淀物；

（2）將沉淀物以DMF和乙醇洗滌后干燥，即得所述鎳金屬有機骨架納米材料。

進一步地，本發明所述的二價鎳鹽選自Ni(NO₃)₂?6H₂O、NiSO₄?H₂O或Ni(CH₃COO)₂?4H₂O中任意一種。經實驗證明，由于這幾種金屬鹽所帶的酸根易脫去，更易得到所需的產物，因此優先采用這幾種金屬鹽。

進一步地，為了取得產物形貌最佳且性能最優，本發明所述的對苯二甲酸和二價鎳鹽的投料摩爾比為1∶1；所述的二甲基甲酰胺（DMF）和乙二醇的投料體積比為8∶5。

上述鎳金屬有機骨架納米材料作為葡萄糖傳感器電極的應用，超聲條件下，將所述鎳金屬有機骨架納米材料溶解在全氟磺酸型聚合物溶液中，然后修飾到玻碳電極上，得到無酶型葡萄糖傳感器電極。

與現有技術相比，本發明具有如下優點：

（1）本發明制備的鎳金屬有機骨架納米材料由簡單水熱法制備而成，采用的原材料無毒、環保、成本低，工藝簡單，易于操作控制，適于連續話大規模生產，制備過程綠色環保。

（2）經試驗證實，本發明制備的鎳金屬有機骨架納米材料具有優秀的電化學響應、線性范圍寬、靈敏度高，良好的抗干擾能力和理想的電化學穩定性等優點，可用于電化學傳感。

（3）本發明制備的傳感器電極對葡萄糖檢測范圍寬，為0.5 μM-8.062 mM。檢測靈敏度高，對抗壞血酸、尿酸、多巴胺、氯化鈉具有很好的抗干擾性能。

附圖說明