[發明專利]一種基于石墨烯氣凝膠的高性能生物傳感器的制備方法

在審

• 申請號: 201810170378.4
• 申請日: 2018-03-01
• 公開（公告）號: CN108169306A
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 車春玲
• 申請（專利權）人: 濟南開發區星火科學技術研究院
• 主分類號: G01N27/327
• 分類號: G01N27/327
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務所(普通合伙) 11548
• 代理人: 李靜

1.一種基于石墨烯氣凝膠的高性能生物傳感器的制備方法，其特征在于：取5μl-10μl的石墨烯氣凝膠/鉑納米粒子/生物酶溶液滴加在純凈合格的玻碳電極表面，將電極置于4℃-6℃恒溫環境干燥10h-12h，取3μl配置好的Nafion溶液滴加在電極表面，再次將電極置于4℃-6℃恒溫環境干燥4h-5h，得到石墨烯氣凝膠/鉑納米粒子/生物酶修飾的玻碳電極。采用石墨烯氣凝膠/鉑納米粒子/生物酶修飾的玻碳電極，取代傳統生物傳感器的基本結構單元固定化酶膜，從而將獲得一種基于石墨烯氣凝膠的高性能生物傳感器。

2.根據權利要求1所述的一種基于石墨烯氣凝膠的高性能生物傳感器的制備方法，其特征在于：所述石墨烯氣凝膠/鉑納米粒子/生物酶溶液按以下步驟制備，在4℃-6℃的環境下，取10mg-50mg石墨烯氣凝膠/鉑納米粒子，加入300ml-500ml的無水乙醇，使用超聲波攪拌器超聲0.5h，之后加入10mg-20mg生物酶，再次使用超聲波攪拌器超聲0.5h，制得石墨烯氣凝膠/鉑納米粒子/生物酶溶液。

3.根據權利要求1所述的一種基于石墨烯氣凝膠的高性能生物傳感器的制備方法，其特征在于：所述純凈合格的玻碳電極按以下步驟制備，取玻碳電極，采用砂紙、拋光粉對電極進行研磨，之后采用無水乙醇清洗、浸泡5min-15min，再用去離子水超聲5min-15min，以獲得純凈合格的玻碳電極。

4.根據權利要求2所述的一種基于石墨烯氣凝膠的高性能生物傳感器的制備方法，其特征在于：所述石墨烯氣凝膠/鉑納米粒子按以下步驟制備，取100mg-300mg氧化石墨烯粉末，加入30ml-100ml去離子水，使用超聲波攪拌器超聲攪拌0.5h左右，然后將溶液水浴加熱0.5h左右，最后再次加入20ml-50ml的去離子水，并用超聲波攪拌器超聲攪拌0.5h-0.8h，即可得到氧化石墨烯均勻分散的石墨烯溶液，取配制好濃度為30-50％氯鉑酸溶液50-150ml，分三次加入已配制好的石墨烯溶液中，并用磁力攪拌器持續攪拌2h，得到混合溶液。將制得的混合溶液密封入聚四氟乙烯高壓反應釜內，在180℃-200℃的條件下反應10h-12h，反應后自然冷卻至室溫，取出制得的石墨烯水凝膠/鉑納米粒子，使用無水乙醇浸泡清洗石墨烯水凝膠/鉑納米粒子，并使用超聲波超聲0.5h。隨后使用CO₂超臨界萃取干燥法在10MPa，45℃條件下干燥純凈的石墨烯水凝膠/鉑納米粒子，以得到石墨烯氣凝膠/鉑納米粒子，將石墨烯氣凝膠/鉑納米粒子在1000℃-1200℃的條件下加熱3h-5h，已獲得純凈的石墨烯氣凝膠/鉑納米粒子。

5.根據權利要求4所述的一種基于石墨烯氣凝膠的高性能生物傳感器的制備方法，其特征在于：所述氧化石墨烯粉末按以下步驟制備，采用25ml～100ml的體積分數98％以上的濃硫酸，加入1g～2g硝酸鉀，冰浴攪拌，加入2g石墨冰浴攪拌30min～60min，緩慢加入50wt％的高錳酸鉀水溶液20g～30g，冰浴攪拌30min～60min，轉入20℃～30℃水浴攪拌30min～60min，緩慢加入200ml去離子水，轉入90℃～110℃水浴攪拌10min～30min，然后緩慢加入500ml去離子水和40ml的20％～30％的雙氧水攪拌10min。直到混合物的顏色變成亮黃色，將混合物離心洗滌至中性，干燥后即得氧化石墨烯粉末。