[發明專利]一維多孔納米管及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201810170610.4
• 申請日: 2018-03-01
• 公開（公告）號: CN108732230A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 張莉;楚西坤;陳群;張倩
• 申請（專利權）人: 安徽師范大學
• 主分類號: G01N27/48
• 分類號: G01N27/48;G01N27/30;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 鄒飛艷;張苗

本發明公開了一種一維多孔納米管及其制備方法和應用，其中，所述制備方法包括：1)在溶劑存在的條件下，將碳納米纖維、鹽類、六次甲基四胺和檸檬酸鈉混合后置于溫度為85?100℃的條件下反應后，制得前驅體；2)將上述前驅體置于升溫速率為0.5?10℃的條件下升溫至300?350℃后反應，制得一維多孔納米管；其中，所述鹽類選自鈷鹽和/或鎳鹽。本發明選擇碳納米纖維作為一維犧牲模板，調節反應體系中的反應物類型，控制不同的升溫速率及煅燒溫度，通過調節上述條件，從而使得通過該簡便的操作方法，能夠得到具有較好電化學性能的一維多孔納米管，同時，將上述一維多孔納米管應用于胰島素的檢測中，能夠有效實現對胰島素的檢測。

技術領域

本發明涉及模板法制備一維多孔鈷、鎳氧化物納米管領域，具體地，涉及一維多孔納米管及其制備方法和應用。

背景技術

近年來，一維納米結構材料，包括納米線、納米纖維、納米帶、納米棒及納米管狀材料在電化學傳感領域得到了廣泛的應用。特別是多孔的一維納米結構材料具有大的表面積及結構穩定性使得其應用范圍更加廣泛，因為多孔結構使得該類材料表面積增大，電解質溶液能夠更快的擴散至活性位點。一維結構單元和多孔特性的結合有利于進一步提高電化學傳感性能。因此合理設計并合成一維多孔納米管狀材料對實現重要生物分子的電化學傳感具有重要意義與實用價值。

模板法通過設計出孔徑和孔道尺寸可控的模板模型，能夠在其中有效地嵌入各種納米材料，并且其形狀、尺寸大小可控，還能有效防止團聚，近幾年在一維納米材料的合成中得到了廣泛的應用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種制備方法簡單，能夠在其中有效地嵌入納米材料，形狀、尺寸可控，有效防止團聚，且具有較好的電化學性能的一維多孔納米管。

為了實現上述目的，本發明提供了一種一維多孔納米管的制備方法，其中，所述制備方法包括：

1)在溶劑存在的條件下，將碳納米纖維、鹽類、六次甲基四胺和檸檬酸鈉混合后置于溫度為85-100℃的條件下反應后，制得前驅體；

2)將上述前驅體置于升溫速率為0.5-10℃的條件下升溫至300-350℃后反應，制得一維多孔納米管；其中，

所述鹽類選自鈷鹽和/或鎳鹽。

本發明還提供了一種根據上述所述的制備方法制得的一維多孔納米管。

本發明還提供了一種根據上述所述的一維多孔納米管在胰島素檢測中的應用。

通過上述技術方案，本發明選擇碳納米纖維作為一維犧牲模板，調節反應體系中的反應物類型，控制不同的升溫速率及煅燒溫度，其中，碳納米纖維起到反應模板的作用，反應后期通過高溫煅燒移除；檸檬酸鈉起到增強碳納米纖維與Co²⁺、Ni²⁺配位的作用；六次甲基四胺受熱分解過程中使pH值增大，使Co²⁺、Ni²⁺結合溶液中的OH^-生成鈷、鎳氧化物的前驅體，通過調節上述條件，從而使得通過該簡便的操作方法，能夠得到具有較好電化學性能的一維多孔納米管，而該一維多孔納米管材料表面呈多孔結構因此活性較高，另外它們的中空結構有利于在電解液中充份浸潤活性物質，并且這種結構還縮短了離子/電子的擴散距離，因此，將上述一維多孔納米管應用于胰島素的檢測中，其能夠對于胰島素均有較好的電催化氧化效果，因而能夠有效實現對胰島素的檢測。并且相較于現有制備鈷、鎳氧化物的方法，其對于產物的形貌和結構的可控性及產量均大大提高。

本發明的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本發明，但并不構成對本發明的限制。在附圖中：