[實用新型]一種用于畜禽飲用水中鉛離子檢測的復合材料修飾電極

有效

• 申請號: 201720833587.3
• 申請日: 2017-07-11
• 公開（公告）號: CN207586171U
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發明（設計）人: 李智麗;黃淑堅;劉佑明;黃興國;廖潔丹;李曉文;李文峰;黃雯晶;梅敏敏
• 申請（專利權）人: 佛山科學技術學院
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30;C25D9/04;B82Y15/00
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 王國標

本實用新型公開了一種用于畜禽飲用水中鉛離子檢測的復合材料修飾電極，其包括石墨烯修飾玻碳電極和通過電化學沉積法原位負載在所述石墨烯修飾玻碳電極表面的納米氧化鈷修飾層。本實用新型通過將石墨烯玻碳電極作為碳材料負載基底，采用電化學沉積法將納米氧化鈷粒子原位負載在還原態石墨烯層上，利用二價鈷離子與還原態石墨烯表面的含氧官能團發生鍵合作用，金屬鈷離子的納米顆粒充當成核位點，該結構有利于阻礙納米氧化鈷團聚，從而提高了該復合材料修飾電極的導電性和靈敏度。本實用新型通的復合材料修飾電極適用于畜禽飲用水中鉛離子的實時檢測。

技術領域

本實用新型涉及復合材料修飾電極領域，特別涉及一種用于畜禽飲用水中鉛離子的復合材料修飾電極。

背景技術

石墨烯(GNS)是一種以SP2雜化的由碳原子組成的單原子層厚的蜂窩狀網格結構的碳材料，是世界上最薄的材料。石墨烯的特殊結構使其導電性增強，比表面積增大，是國際材料技術的研究前沿，并廣泛應用于電子、光學、電化學能源轉換和存儲、電化學傳感器等等。近年來，為了擴展石墨烯的應用范圍和提高石墨烯材料的性能，開展了關于石墨烯復合材料的合成和應用工作的研究，包括聚合物/石墨烯、金屬氧化物/石墨烯、金屬/石墨烯等，如TiO2，ZnO， SnO2，Mn3O4，Co3O4和Fe3O4等。這些石墨烯的復合材料已經成功的被合成，并被應用于催化和生物傳感器等領域。

將無機晶體通過電化學沉積法直接沉積在石墨烯基底表面，不需要復合物材料的合成轉換，是合成薄膜類材料的有效方法。如將納米級的ZnO，Cu2O 和CdSe顆粒沉積在rGO或者CVD-GNS膜表面。氧化鈷是一種過渡金屬氧化物，具有尖晶石晶體結構，溫度低于800℃時穩定存在氧化鈷納米材料比表面積較大，導電能力優良，且具有高效的催化性能，在電化學傳感器領域具有非常巨大的發展潛力。

鉛和其化合物對人體各組織均有毒性，口服2～3g可致中毒，50g可致死，一般由消化道吸收，進入血液而發生中毒，常見的是慢性鉛中毒，鉛中毒患者一般會有持久的行為和認知障礙。而隨著“工業三廢”(廢液，廢氣，廢渣)的排放及農用化學品的濫用等原因使世界上許多地區的鉛污染日趨嚴重，且鉛很難被降解，可以隨食物鏈積累，繼而給動物和人類的健康帶來很大的威脅。當今，我國養殖業發展迅速，而養殖場畜禽飲用水鉛污染成為從業人員面臨的棘手問題。根據GB/T 5750.6-2006和GB 5009.12-2010，常用檢測鉛離子的方法包括原子吸收光譜法，氫化物原子熒光法，紫外可見分光光度法，電感耦合等離子體發射光譜法，電感耦合等離子體質譜法等。然而，這些技術靈敏度高、結果準確，但儀器昂貴，和樣品制備過程復雜，不適合現場實時檢測。因此開發出適合現場實時檢測用儀器或設備及快速、可靠的痕量鉛粒子檢測方法對于養殖場畜禽飲用水的檢測意義重大。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是：針對上述現有技術的不足，提供一種用于畜禽飲用水中鉛離子檢測的復合材料修飾電極，其具有良好的靈敏度、穩定性和重現性。

本實用新型解決其技術問題的解決方案是：一種用于畜禽飲用水中鉛離子檢測的復合材料修飾電極，其包括石墨烯修飾玻碳電極和通過電化學沉積法原位負載在所述石墨烯修飾玻碳電極表面的納米氧化鈷修飾層。

作為上述技術方案的進一步改進，所述石墨烯修飾玻碳電極包括玻碳電極基底和附著于所述玻碳電極基底上的還原態石墨烯層。

作為上述技術方案的進一步改進，所述玻碳電極基底經超聲清洗處理并干燥。

作為上述技術方案的進一步改進，所述納米氧化鈷修飾層的厚度在 200～400nm范圍內，所述還原態石墨烯層的厚度在2000～4000nm范圍內，本發明的還原態石墨烯層與納米氧化鈷修飾層具有優異的復合性能，進一步提高了該復合材料修飾電極的導電性。