[實用新型]一種納米復合電極、紙電極系統及檢測裝置

有效

• 申請號: 201922016963.1
• 申請日: 2019-11-21
• 公開（公告）號: CN211627441U
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 劉晶姝;周海剛;劉宏芳;王亭沂;楊為剛;董曉通;劉瑾;江立培;王軍磊
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司技術檢測中心;勝利油田檢測評價研究有限公司
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30;G01N27/327;G01N27/416;C12Q1/06;B82Y30/00;C01G3/02
• 代理公司: 北京中慧創科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11721
• 代理人: 由元

本實用新型公開了一種納米復合電極、紙電極系統及檢測裝置，所述納米復合電極為以氮硫摻雜石墨烯紙為基底的金?銅氧化物異質結的復合電極，自上而下包括金?銅氧化合物異質結復合材料和氮硫摻雜石墨烯紙基底。本實用新型還公開了一種將所述復合電極作為工作電極的紙電極系統，包括由上而下設置的封裝薄膜、參比電極/對電極層、隔膜、工作電極和基底。本實用新型實現了異質結材料在柔性碳基支撐基底上的均勻有序組裝，得到的復合電極是一種用于硫化物檢測裝置的新型工作電極，具有靈敏度高、檢測限低和線性檢測范圍寬等優點，具有規模化應用前景。

技術領域

本實用新型屬于納米電化學材料領域，具體涉及一種用于檢測硫化物濃度的以氮硫摻雜石墨烯紙為基底的金-銅氧化合物納米復合電極及檢測裝置。

背景技術

硫化物是指硫離子（S^2-）或硫氫根離子（HS^-）形成的化合物，硫化物具有很強的腐蝕性、反應性和神經毒性，因其廣泛存在于石油化工、塑料和食品等行業的原料及產物中，對環境造成嚴重污染，導致人類和動物患上一些慢性疾病，例如老年癡呆癥、帕金森病、缺血性中風、糖尿病和癌癥等，還會腐蝕工業設備和管道，造成國民經濟的巨大損失，因此，對硫化物進行及時、精準的分析檢測具有重要意義。

硫化物的檢測技術有分光光度法、熒光法、色譜法、原子發射/吸收光譜法和電化學生物法，其中電化學生物法具有選擇性強、靈敏度高、操作簡單、響應速度快、分析實時可靠等優點，引起研究學者的廣泛興趣，相繼開發出用于硫化物檢測的酶生物傳感器和微生物生物傳感器，但是酶生物傳感器存在硫化物降解酶稀缺、操作復雜、對反應環境要求高且不穩定等缺陷，微生物傳感器存在硫化物的氧化速率慢且硫化物的氧化菌培養條件復雜等缺陷，這些缺陷極大地限值了電化學生物法在硫化物檢測領域的應用。

隨著納米材料與納米技術的飛速發展，研究發現納米材料可以用于電化學傳感器的識別元件，該電化學傳感器在硫化物檢測中具有良好的電催化活性、選擇性和抗干擾能力，可以用金屬或金屬氧化物納米顆粒作為酶模擬劑有效催化氧化硫化物，金屬納米顆粒具有良好的電子傳遞性能，例如納米金、納米銀和納米鉑，將貴金屬納米顆粒在半導體納米材料表面上生長后形成的雜化材料作為工作電極，由于電磁波與帶電粒子之間的強耦合作用，金屬與半導體之間界面上的電荷重新分布，產生極化，可進一步提升電催化性能。CN108845007A公開了一種用于檢測過氧化氫的鉑/石墨烯紙納米復合電極材料及其制備方法，用真空抽濾的方法制備氧化石墨烯紙后，用電化學法將鉑納米粒子沉積到石墨烯紙上，該方法得到的復合電極材料檢測范圍在0.2μm~8.5μm之間，但檢出限值較高，不適用于痕量物質檢測。