[發(fā)明專利]一種電紡納米纖維復(fù)合物修飾絲網(wǎng)印刷電極的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711048919.8
• 申請(qǐng)日: 2017-10-31
• 公開（公告）號(hào): CN107829217B
• 公開（公告）日: 2019-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王曉英;王祎杰;蔣萌;單艷群
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): D04H1/728
• 分類號(hào): D04H1/728;B05D5/12;B82Y30/00;H01B13/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 吳飛

本發(fā)明公開一種電紡納米纖維復(fù)合物修飾絲網(wǎng)印刷電極的制備方法，包括下述步驟：(1)靜電紡絲法制備電紡納米纖維膜聚酰胺6?石墨烯PA6?GR；(2)將PA6?GR剪碎后與石墨烯、殼聚糖混合于有機(jī)溶劑中并攪拌至糊狀，制得電紡納米纖維復(fù)合物PA6?GR/GR?CTS；(3)將PA6?GR/GR?CTS滴涂于絲網(wǎng)印刷電極表面，烘干，得到電紡納米纖維復(fù)合物修飾絲網(wǎng)印刷電極。制得的電紡納米纖維復(fù)合物修飾電極具備穩(wěn)定性好、比表面積大、電子傳遞速率快等優(yōu)良特性，且制備簡(jiǎn)單、牢固，可長(zhǎng)期保存。該修飾電極協(xié)同了一次性可拋電極、電紡納米纖維復(fù)合物的雙重優(yōu)勢(shì)，給印刷電極的修飾與功能化提供了全新的案例，在電學(xué)生物傳感檢測(cè)方面具有廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種修飾電極的制備方法，具體涉及一種電紡納米纖維復(fù)合物修飾絲網(wǎng)印刷電極的制備方法，屬于納米材料修飾電極領(lǐng)域。

背景技術(shù)

20世紀(jì)90年代隨著納米技術(shù)研究的升溫，使得靜電紡絲法制備納米纖維迅速成為研究的熱點(diǎn)。運(yùn)用該技術(shù)制備的電紡納米纖維具有比表面積大、孔隙率高等優(yōu)點(diǎn)，在生物醫(yī)學(xué)、能源材料等諸多領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。將電紡納米纖維與電極結(jié)合是近些年興起的一種新型修飾電極方法，即將電紡納米纖維修飾于電極表面。相比于傳統(tǒng)制備方法，其過程簡(jiǎn)單，電極與電紡納米纖維的直接接觸，有利于電子在電極和纖維之間的快速傳遞。同時(shí)電紡獲得的納米纖維，具有絡(luò)合的孔結(jié)構(gòu)、大的比表面積和高的比表面能等優(yōu)勢(shì)，使得電極的有效工作面積增加，表面吸附率提高，從而提高了檢測(cè)的靈敏度。通過此修飾方法獲得的納米纖維修飾電極可應(yīng)用于多種生物活性分子的電學(xué)傳感分析與研究。

近年來，絲網(wǎng)印刷電極逐漸成為生物傳感領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。其制作工藝簡(jiǎn)單、成本低廉，易實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)，是目前制作一次性可拋電極的主要手段，在環(huán)境、生物、食品、藥品諸多領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。已報(bào)道的納米纖維修飾絲網(wǎng)印刷電極的方法有：納米纖維直接電紡于電極表面，該方法直接快速地使纖維與電極結(jié)合，但穩(wěn)定性差，易脫落，比表面積放大不顯著；電紡納米纖維經(jīng)高溫煅燒形成粉末后，混于溶液滴加在電極表面，該方法過程繁瑣，實(shí)驗(yàn)條件要求高；電紡納米纖維膜包裹于整個(gè)電極表面，橡膠環(huán)固定，纖維膜覆蓋三個(gè)電極(工作、參比、對(duì)電極)，會(huì)造成非特異性吸附，結(jié)果誤差較大。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：針對(duì)現(xiàn)有電紡納米纖維修飾電極存在的穩(wěn)定性差、比表面積放大不明顯且實(shí)驗(yàn)要求高等問題，本發(fā)明提供一種電紡納米纖維復(fù)合物修飾絲網(wǎng)印刷電極的制備方法，該方法可以獲得穩(wěn)定性好、比表面積大、電子傳遞速率快及制作簡(jiǎn)單、牢固，且可長(zhǎng)期保存等特點(diǎn)的修飾印刷電極。

技術(shù)方案：本發(fā)明所述的一種電紡納米纖維復(fù)合物修飾絲網(wǎng)印刷電極的制備方法，包括下述步驟：

(1)靜電紡絲法制備電紡納米纖維膜聚酰胺6-石墨烯PA6-GR；

具體的，本步驟中，可先取聚酰胺6、石墨烯加入有機(jī)溶劑中，室溫下連續(xù)攪拌至其形成均勻透明的混合紡絲溶液；然后利用靜電紡絲技術(shù)，將其以無序排列的無紡布形式沉積于潔凈的接收板表面，獲得電紡納米纖維膜PA6-GR。添加的聚酰胺6與石墨烯的質(zhì)量比一般為32～25％：0.01～2％。

其中，有機(jī)溶劑優(yōu)選為甲酸、間甲酚和N,N-二甲基甲酰胺的混合溶劑，甲酸、間甲酚及N,N-二甲基甲酰胺的體積比為20:1:1～1:1:1。

靜電紡絲過程具體為：將混合紡絲溶液置于醫(yī)用注射器中，采用微量注射泵供液，高壓靜電發(fā)生器的正負(fù)極分別連接注射針頭和導(dǎo)電接收板，高壓靜電直接施加于針頭，以無序排列的無紡布形式在接收板上獲得電紡納米纖維膜PA6-GR。

(2)將PA6-GR剪碎后與石墨烯、殼聚糖混合于有機(jī)溶劑中并攪拌至糊狀，制得電紡納米纖維復(fù)合物PA6-GR/GR-CTS；

本步驟的有機(jī)溶劑優(yōu)選為N,N-二甲基甲酰胺。石墨烯、殼聚糖和有機(jī)溶劑N,N-二甲基甲酰胺的質(zhì)量比優(yōu)選為30:1:1～2:1:1。