[發明專利]一種普魯士藍納米顆粒還原氧化石墨烯材料的應用

在審

• 申請號: 201811466350.1
• 申請日: 2018-12-03
• 公開（公告）號: CN109668950A
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發明（設計）人: 趙振路;曹琳;侯樹平;張梓微;楊萍
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30;G01N27/48
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 李桂存

本發明提供了一種普魯士藍納米顆粒還原氧化石墨烯材料的應用。上述應用中，將普魯士藍納米顆粒還原氧化石墨烯（PBNCs@rGO）材料制備成玻碳電極，采用陽極溶出伏安法檢測鉛離子含量。不僅能成功檢測鉛離子，而且還具有檢測靈敏度更高、檢測快速、穩定性好、儀器便攜、實驗操作簡單等特點；同時，制備過程較為簡單，所需的原料易于獲取，價格低廉。

技術領域

本發明屬于電化學傳感器領域，具體涉及一種普魯士藍納米顆粒還原氧化石墨烯（PBNCs@rGO）材料的應用。

背景技術

水環境中重金屬離子污染問題日趨嚴重。水環境中的重金屬離子，包括六價鉻離子，鎘離子，三價砷離子，五價砷離子，銅離子，鋅離子和鉛離子等等。即使濃度很低，重金屬離子也會對動物、植物乃至人類的生命造成巨大威脅。在諸多無機重金屬離子中，鉛離子是一種典型的二價重金屬離子，其對人類的造血、神經、消化、泌尿、免疫等系統造成巨大傷害。所以我們亟需一種簡單、高效的方法來檢測鉛離子。

目前傳統的分析檢測無機重金屬離子的分析手段有電感耦合等離子體質譜，固相分光光度法，電熱原子吸收分光光度法，冷蒸氣發生-原子吸收光譜法電感稱合等離子體原子發射光譜法，火焰原子吸收光譜法等。但是這些分析手段普遍面臨著儀器設備龐大而昂貴，分析操作過程繁瑣，對實驗操作人員專業水平要求高等難題。電化學分析手段具有儀器便攜、成本低廉、實驗操作簡易、靈敏度髙、檢測限低等優勢，低的成本、高的靈敏度、低的檢測限等優勢使得電化學分析手段已然普遍被認為是一種高效的檢測鉛離子的手段。

石墨烯因其特殊的二維結構和性能受到了廣泛的關注。單層石墨烯是經過sp²雜化的蜂窩狀的二維單原子平面的碳材料。這種結構賦予了它在儲存電化學能的應用方面中的潛在優越性能，如大的比表面積以及極強的電子傳導能力、高機械強度和固有的靈活性。將石墨烯應用于電化學傳感起領域，可增強傳感效果。研究人員杜平報道了用電化學方法依次將石墨烯和納米金電沉積在以Ｎ-丁基吡啶六氟磷酸鹽為粘合劑和修飾劑的碳糊電極表面，戊二醛通過共價鍵合連接谷氨酸，制備了谷氨酸-納米金-石墨烯修飾的離子液體碳糊電極，實現了水樣中鉛離子的檢測。但此材料使用了貴金屬金，成本較高，且檢測靈敏度較低，需要進一步提高檢測靈敏度。

普魯士藍是人們熟知的一種低成本藍色燃料，與其衍生物具有特殊的三維網狀結構。這種配合物是多核金屬氰化物的典型代表，在低密度，易摻雜溶劑以及可變的結構和計量等方面與交聯的有機聚合物類似，具有良好的可逆性，穩定性和易制備的特點，在電催化、電顯色、二次電池、電化學傳感器等方面具有很大的應用潛力。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供一種普魯士藍納米顆粒還原氧化石墨烯（PBNCs@rGO）材料在檢測鉛離子中的應用。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案。

一種普魯士藍納米顆粒還原氧化石墨烯（PBNCs@rGO）材料在檢測鉛離子中的應用。

上述應用中，將普魯士藍納米顆粒還原氧化石墨烯（PBNCs@rGO）材料制備成玻碳電極，采用陽極溶出伏安法檢測鉛離子含量。

上述應用中，所述電極制備方法，包括以下步驟：

（a）將普魯士藍納米顆粒還原氧化石墨烯（PBNCs@rGO）材料加入到去離子水中，超聲得到普魯士藍納米顆粒還原氧化石墨烯（PBNCs@rGO）材料分散液；

（b）將步驟（a）所得的分散液滴在經處理的玻碳電極的表面，在空氣中干燥。

步驟（a）中所述分散液中普魯士藍納米顆粒還原氧化石墨烯（PBNCs@rGO）材料質量濃度為1mg/mL-2mg/mL。

步驟（b）中所述玻碳電極的前處理為用氧化鋁拋光電極，并用去離子水沖洗；然后在稀酸中超聲處理，酸洗后并用去離子水沖洗。