[發明專利]類水滑石納米片@ZIF-67復合材料修飾電極及其制備方法和檢測應用

有效

• 申請號: 201810922760.6
• 申請日: 2018-08-14
• 公開（公告）號: CN109100404B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 詹天榮;李智;康敬霞
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30;G01N27/48
• 代理公司: 青島中天匯智知識產權代理有限公司 37241
• 代理人: 郝團代

本發明公開了一種類水滑石納米片@ZIF?67復合材料修飾電極及其制備方法和同時檢測萘酚異構體的應用。即在甲酰胺中剝離后的類水滑石納米片上原位生長ZIF?67制備所述鈷鋁類水滑石納米片@ZIF?67復合物，并以該復合物制備相應的修飾玻碳電極，所得修飾電極發揮了類水滑石納米片和ZIF?67的協同作用，實現了對萘酚異構體的高靈敏同時檢測，其中α?萘酚檢測的線性范圍為3×10^?7～1.5×10^?4mol/L，檢測限為62nmol/L；β?萘酚檢測的線性范圍為3×10^?7～1.5×10^?4mol/L，檢測限為94nmol/L。本發明的修飾電極制備方法簡單，條件易于控制，檢測的線性范圍寬，檢測限低，檢測方法的穩定性好，靈敏度高。

技術領域：

本發明涉及一種在Co-Al ELDH上原位生長ZIF-67修飾電極；本發明還涉及所述修飾電極的制備方法及其在電化學傳感檢測方面的應用。

背景技術：

萘酚是當今社會中化工生產中一種重要的有機化工原料和染料中間體，在有機染料、有機顏料、農藥和醫藥中都有大量應用。萘酚有2種同分異構體，即α-萘酚和β-萘酚。由于二者經常共存在環境體系中，并在低濃度下具有較高毒性，因此建立一種穩定性好、靈敏度高的檢測方法尤為重要。目前，檢測該類物質的方法主要有高效液相色譜法、氣相色譜法、分光光度法、熒光法、電化學發光法等，然而這些方法由于存在操作條件復雜，費時，靈敏度低等缺點，從而限制了其在檢測萘酚異構體的應用。電化學方法具有響應快速，靈敏度高，選擇性好，成本低，操作簡便、省時等優點，為兩種異構體的檢測提供了理想的選擇，但由于兩種異構體在商用裸電極上的氧化峰電位太接近，難以實現對兩種異構體化合物的同時檢測，因此找尋一種適合納米復合物作為電極修飾材料是提高其靈敏度和穩定性的有效方法。

沸石咪唑骨架(ZIF)是金屬有機框架(MOFs)的一種，與其它大多數MOFs相比，具有易于合成、熱穩定性、和化學穩定性等優點，在氣體儲存、分離、化學傳感和催化等方面顯示出巨大的潛力。但是ZIF容易聚集成大塊而導致失去孔狀結構，大大降低了其電化學催化性能。如果選擇合適的模板作為支架和導向劑采用外延式制備ZIF，則能避免ZIF聚集，保證其優良的電化學催化性能。

類水滑石(LDH)是一類二維層狀納米材料，因其片層攜帶正電荷，近年來被廣泛用于固定帶負電荷的生物分子制備相應的納米雜化物。另外，相比于其他無機基體，LDH擁有多功能的物理和化學性能，例如豐富的化學成分，可調的結構特性以及制備變量，這些固有的優異性能使得LDH成為一種有效的主體結構來固定分子。大量基于LDH的電化學傳感器已經研究，表現出了極高的靈敏度以及低的米氏常數。為了提高LDH的電化學催化性能，研究者將其剝離成類水滑石納米片(LDHNS)，因而提高了其比表面積，充分暴露了其催化位點，提高了其電化學催化性能。但剝離狀態的LDHNS在水介質中很容易聚集恢復成LDH大塊的狀態，只能以膠體溶液的形式使用，大大限制了LDH的在電化學領域的縱深發展。

為了解決以上材料單獨使用時存在的缺陷，本發明擬通過在CoAl-LDHNS上原位生長ZIF-67，制備Co-Al ELDH@ZIF-67納米復合物，采用該復合物對GCE進行修飾，充分發揮CoAl-LDHNS和ZIF-67作為修飾電極材料的協同作用，實現對萘酚異構體的同時檢測，進一步拓寬二者的線性檢測范圍，進一步降低它們的檢測限，以提高檢測方法的穩定性和靈敏度。

發明內容：

針對現有技術的不足以及本領域研究和應用的需求，本發明的目的之一是提供一種類水滑石納米片@ZIF-67復合材料修飾電極，即在甲酰胺中剝離后的類水滑石納米片上原位生長ZIF-67制備所述CoAl-LDHNS@ZIF-67，并以該復合物制備相應的修飾電極。

本發明的目的之二是提供一種類水滑石納米片@ZIF-67復合材料修飾電極的制備方法，其特征在于包括以下具體步驟：

(a)CoAl-LDHNS的制備