[發明專利]表面石墨烯化石墨基碳材料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201910305401.0
• 申請日: 2019-04-16
• 公開（公告）號: CN110133069A
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: 張麗娟;樊學學;盛天都;趙冬青;陸杰;袁海寬;劉錫建;劉鳳嬌
• 申請（專利權）人: 上海工程技術大學
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30;G01N27/48
• 代理公司: 上海統攝知識產權代理事務所(普通合伙) 31303
• 代理人: 辛自豪

1.表面石墨烯化石墨基碳材料的制備方法，其特征是：采用電化學剝離法將石墨基碳材料表層的石墨剝離為石墨烯制得表面附著石墨烯的石墨基碳材料，即得表面石墨烯化石墨基碳材料，其中，剝離時石墨基碳材料作為陽極，陽極極化電壓為2～3.5V，陽極極化持續時間為40～300s，電解液為NaOH、H₂SO₄、HCl、H₃PO₄或(NH₄)₂SO₄溶液。

2.根據權利要求1所述的表面石墨烯化石墨基碳材料的制備方法，其特征在于，具體步驟如下：

(1)使用兩電極體系，分別將石墨基碳材料和Pt片作為陽極和陰極，用生料帶控制其浸入溶液面積，并使用導電銅絲將石墨基碳材料與電化學工作站相連接；

(2)在電解液中利用i-t曲線技術對石墨基碳材料表層進行電化學原位分層處理以生成石墨烯，在極化電壓和極化持續時間下，陽極的石墨基碳材料在室溫下轉化為表面石墨烯化石墨基碳材料。

3.根據權利要求1所述的表面石墨烯化石墨基碳材料的制備方法，其特征在于，石墨基碳材料為石墨棒、石墨片、石墨紙、高定向熱解石墨或鉛筆芯。

4.根據權利要求1所述的表面石墨烯化石墨基碳材料的制備方法，其特征在于，電解液的濃度為1.0～5.0mol·L^-1。

5.采用如權利要求1～4任一項所述的表面石墨烯化石墨基碳材料的制備方法制備得到的表面石墨烯化石墨基碳材料，其特征是：主要由石墨基碳材料以及附著在其表面的石墨烯組成，石墨基碳材料與石墨烯通過分子間作用力結合。

6.如權利要求5所述的表面石墨烯化石墨基碳材料的應用，其特征是：先將表面石墨烯化石墨基碳材料作為工作電極制得電化學傳感器，再用電化學傳感器檢測具有電活性的小分子，具有電活性的小分子為多巴胺、尿酸或抗壞血酸。

7.根據權利要求6所述的表面石墨烯化石墨基碳材料，其特征在于，電化學傳感器主要由工作電極、參比電極和對電極組成，參比電極為飽和甘汞電極，對電極為鉑絲。

8.根據權利要求6所述的表面石墨烯化石墨基碳材料，其特征在于，檢測采用CV法，電解液為1～10mmol·L^-1 K₃Fe(CN)₆/K₄Fe(CN)₆溶液，參數為：電壓窗口-0.6～1V，掃描速率50～150mV·s^-1。

9.根據權利要求6所述的表面石墨烯化石墨基碳材料，其特征在于，檢測采用DPV法，參數為：掃描電位-0.2～0.5V，幅值5～50mV，脈寬0.01～0.2s，沉積電壓-0.1～-0.4V，沉積時間100～500s。