[發(fā)明專利]一種二硫化鎢納米球/碳納米纖維復(fù)合材料的制備及應(yīng)用在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201811079604.4 | 申請日： | 2018-09-17 |
| 公開（公告）號： | CN109110817A | 公開（公告）日： | 2019-01-01 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 岳紅彥;吳鵬飛;張騰 | 申請（專利權(quán)）人： | 哈爾濱理工大學(xué) |
| 主分類號： | C01G41/00 | 分類號： | C01G41/00;D01F9/22;G01N27/327;G01N27/48 |
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| 地址： | 150040 黑龍*** | 國省代碼： | 黑龍江;23 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 碳納米纖維復(fù)合材料 二硫化鎢 納米球 多巴胺 制備 檢測技術(shù)領(lǐng)域 新型功能材料 電導(dǎo)率 電化學(xué)檢測 生物傳感器 生物相容性 碳納米纖維 電極材料 金屬毒性 靜電紡絲 水熱法制 靈敏度 檢測 應(yīng)用 | ||
本發(fā)明涉及一種二硫化鎢納米球/碳納米纖維復(fù)合材料的制備及電化學(xué)檢測多巴胺,屬于新型功能材料與生物傳感器檢測技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明是要解決現(xiàn)有材料在檢測多巴胺時存在成本高，金屬毒性，靈敏度低和選擇性差的問題。本發(fā)明主要包括：一、靜電紡絲法制備出碳納米纖維；二、水熱法制備出二硫化鎢納米球/碳納米纖維復(fù)合材料。本發(fā)明制備的一種二硫化鎢納米球/碳納米纖維復(fù)合材料具有比表面積大、電導(dǎo)率高和生物相容性好等優(yōu)點，可以作為電極材料檢測多巴胺。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種二硫化鎢納米球/碳納米纖維復(fù)合材料的制備及電化學(xué)檢測多巴胺。
背景技術(shù)
多巴胺（DA）作為重要的神經(jīng)遞質(zhì)之一，在人體新陳代謝，心血管，中樞神經(jīng)，腎臟和激素系統(tǒng)功能中發(fā)揮重要作用。低水平的DA可能導(dǎo)致多種疾病和神經(jīng)障礙，如精神分裂癥，慢性進行性舞蹈病和帕金森病等。因此，準(zhǔn)確而簡單地檢測DA至關(guān)重要。與常規(guī)方法相比，電化學(xué)方法成本低，響應(yīng)快，簡便，靈敏度高，穩(wěn)定性好，被認(rèn)為是最受歡迎的方法之一。然而，共存的尿酸（UA）具有電活性且容易氧化，其電位與DA相近。通常，由于基礎(chǔ)DA濃度很低（0.01-1uM），而UA的濃度一般遠高于DA（100-1000倍），所以必須開發(fā)敏感和選擇性好的電極材料已成為研究人員長期以來的目標(biāo)。已經(jīng)報道了基于傳統(tǒng)電極材料的化學(xué)改性的幾種方法用于測定DA（例如石墨烯傳感器，PAMAM/Pt復(fù)合材料電極傳感器，納米鏈組裝ZnO納米花傳感器等）。但是，通常是貴金屬復(fù)合材料與這些傳感器相關(guān)聯(lián)，如Pd，Pt，Au納米粒子，poly/Pd簇等。因此，開發(fā)低成本和生物兼容性傳感器對于DA檢測是重要和必要的。
二硫化鎢（WS2）作為一種類石墨烯結(jié)構(gòu)的過渡金屬二硫族化合物，由于其優(yōu)異的熱性能，機械性能，光學(xué)性能和電性能，廣泛應(yīng)用于催化劑領(lǐng)域，鋰電池，電化學(xué)儲氫，生物傳感器等。其中WS2納米球由于其豐富的暴露邊緣使得在檢測生物分子時顯示出優(yōu)越的生物傳感性能。然而，WS2納米球的堆積和聚集極大地阻礙了暴露在邊緣上的活性位點的數(shù)量。另一方面，WS2的半導(dǎo)體固有性質(zhì)也限制了電子轉(zhuǎn)移速率和活性位點的利用。因此，解決暴露活性位點的數(shù)量和提高電催化劑的導(dǎo)電性成為近期研究的關(guān)注點。
碳納米纖維（CNF）由于其獨特的納米纖維網(wǎng)絡(luò)，大比表面積，出色的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和機械靈活性，是一種理想的基質(zhì)。此外，靜電紡絲是制備自支撐納米纖維的一種簡便有效的技術(shù)，它可以有效避免使用聚合物粘合劑和導(dǎo)電添加劑繁瑣的電極制備過程。到目前為止，先前已報道過各種基于CNF的材料（例如MoS2/CNF，SnS2/CNF，NiS/CNF），其電化學(xué)性能大大提高，是一個理想的基體材料。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是要解決現(xiàn)有材料應(yīng)用于多巴胺檢測時存在成本高，金屬毒性，靈敏度低和選擇性差的問題，從而提供一種二硫化鎢納米球/碳納米纖維復(fù)合材料的制備方法。
本發(fā)明提供的一種二硫化鎢納米球/碳納米纖維復(fù)合材料的制備方法按以下步驟進行：
一、靜電紡絲法制備出碳納米纖維
1）將 0.5~1.5 g 聚丙烯腈粉末溶解于 5~15 mL 二甲基甲酰胺溶液，并且在溫度為70℃~140℃的條件下加熱攪拌0.5~1.5 h，得到靜電紡絲溶液；然后，取5~15 mL上述溶液轉(zhuǎn)移到注射器中，將注射器固定于注射泵上，在電壓為15~25 KV下進行靜電紡絲，溶液流速為0.5 ~1.5 mL/h，收集距離為5~15 cm；
2）將聚丙烯腈纖維置于鼓風(fēng)干燥箱中，以 1~3℃/min的速度升溫到250~350℃，保溫0.5~1.5h 進行穩(wěn)定化處理；
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