[發(fā)明專利]檢測(cè)氯離子的電化學(xué)傳感器的制備方法及其檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910131069.0
• 申請(qǐng)日: 2019-02-21
• 公開（公告）號(hào): CN109828010B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張敏;王超奇;冶婧;張澤源;方飄飄
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北農(nóng)林科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N27/30
• 分類號(hào): G01N27/30;G01N27/333;G01N27/48
• 代理公司: 西安新思維專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 61114
• 代理人: 韓翎

本發(fā)明涉及分析檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種檢測(cè)氯離子的電化學(xué)傳感器的制備方法及其檢測(cè)方法。為解決現(xiàn)有氯離子電化學(xué)傳感器檢測(cè)電極依賴貴重金屬和已有的電極線性范圍較窄、靈敏度較低的問題。本發(fā)明采用的制備方法的步驟為：1）3D?GN的制備；2）工作電極的制備；通過將3D?GN/CPE置于pH 6.0的0.1M PBS中進(jìn)行平衡得到穩(wěn)定的循環(huán)伏安（CV）曲線，再放入待測(cè)液中孵化1min，用差分脈沖伏安法（DPV）進(jìn)行測(cè)試，利用標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行定量分析。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及分析檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種檢測(cè)氯離子的電化學(xué)傳感器的制備方法及其檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

氯離子廣泛存在于人體、動(dòng)植物以及自然環(huán)境中。作為環(huán)境中分布最廣泛的陰離子之一，氯離子對(duì)人們的生產(chǎn)生活有著非常廣泛的影響。在很多領(lǐng)域中，氯離子的濃度都是重要參數(shù)。例如：在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，氯離子的濃度影響到生產(chǎn)管路的腐蝕以及植物的生長；在醫(yī)療方面，人的血液、尿液以及汗液中氯離子的濃度是診斷包括致死性囊性纖維化在內(nèi)的許多疾病的重要指標(biāo)；在食品工業(yè)中，測(cè)定氯離子的濃度對(duì)食品的加工生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品質(zhì)量控制有指導(dǎo)作用。因此，亟需建立靈敏度高、特異性好、響應(yīng)速度快、檢測(cè)成本低的氯離子檢測(cè)新方法。

傳統(tǒng)的氯離子濃度的檢測(cè)方法如滴定法、比色法、離子色譜等，存在檢測(cè)耗時(shí)長、過程繁瑣、儀器昂貴等缺點(diǎn)，難以應(yīng)用于氯離子的大規(guī)?？焖贆z測(cè)。電化學(xué)檢測(cè)方法以其簡(jiǎn)單、快捷的特點(diǎn)成為目前最具潛力的快速檢測(cè)方法之一。

然而，目前已有的氯離子電化學(xué)傳感器主要存在以下問題：

第一，檢測(cè)電極依賴貴重金屬，無論是離子選擇電極還是絲網(wǎng)印刷電極都需要修飾金、銀等貴重金屬，其昂貴的成本使其難以大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用；

第二，已有的電極線性范圍較窄、靈敏度較低，不適宜在不同領(lǐng)域、不同樣品中氯離子濃度進(jìn)行測(cè)定。

因此，開發(fā)無需貴金屬、線性范圍寬、靈敏度高的電化學(xué)傳感器是氯離子大規(guī)?？焖贆z測(cè)的重要途徑和策略。

目前，已有報(bào)道證實(shí)碳糊電極對(duì)氯離子的效果，但是其仍然沒有擺脫依賴貴重金屬以及檢出限較高的缺陷。而三維石墨烯以層狀的石墨烯結(jié)構(gòu)、多孔、高導(dǎo)電性以及大的比表面積使其成為最具潛力的電極材料。因此，開發(fā)三維石墨烯修飾碳糊電極，構(gòu)建新型的氯離子電化學(xué)傳感器，能夠?yàn)槁入x子的快速檢測(cè)提供技術(shù)支持。

利用三維石墨烯修飾碳糊電極構(gòu)建靈敏度高、選擇性好、線性范圍寬、可重復(fù)使用、無貴金屬的氯離子電化學(xué)傳感器未見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明為解決現(xiàn)有氯離子電化學(xué)傳感器檢測(cè)電極依賴貴重金屬和已有的電極線性范圍較窄、靈敏度較低的問題，提供一種檢測(cè)氯離子的新型電化學(xué)傳感器。

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種檢測(cè)氯離子的電化學(xué)傳感器的制備方法，其特征在于：所述的制備方法的步驟為：

1)3D-GN的制備

將氧化石墨烯(GO)超聲分散在去離子水中配置成2-5mg/mL的前驅(qū)液，取10-40mL加入50mL反應(yīng)釜中，120-180℃水熱反應(yīng)6-12h，反應(yīng)結(jié)束后，用去離子水清洗制備的三維石墨烯水凝膠，于-80℃超低溫冰箱中預(yù)凍2-12h后，于冷凍干燥機(jī)中干燥12-24h，即得到具有三維多孔結(jié)構(gòu)三維石墨烯氣凝膠3D-GN；

2)工作電極的制備

取1.5mg凍干后的3D-GN與18.5mg石墨粉、8μL液體石蠟混合，置于瑪瑙研缽研磨，均勻后裝填入內(nèi)徑為3mm的聚四氟乙烯電極管中壓實(shí)，于稱量紙上打磨至表面光滑，制備得到三維石墨烯修飾碳糊電極(3D-GN/CPE)。

電化學(xué)傳感器用于檢測(cè)氯離子的檢測(cè)方法為：