[發明專利]一種酸化石墨炔納米管/短多壁碳納米管修飾電極檢測多巴胺的方法

有效

• 申請號: 202010033985.3
• 申請日: 2020-01-13
• 公開（公告）號: CN111474220B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 鄧克勤;王毫;李春香;李筱芳
• 申請（專利權）人: 湖南科技大學
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30
• 代理公司: 張家界市慧誠商標專利事務所 43209
• 代理人: 高紅旺

一種酸化石墨炔納米管/短多壁碳納米管修飾電極檢測多巴胺的方法，通過復合石墨炔納米管GDY和短多壁碳納米管S?MWCNTs為電極修飾材料，制得高靈敏、高選擇性的檢測多巴胺的GDY/S?MWCNTs修飾電極。由于GDY具有銀耳狀三維表面結構，具有極大的有效表面積，對DA顯示出超高的富集能力；通過在混酸中超聲處理多壁碳納米管獲得S?MWCNTs，它可插入GDY納米管上的穴位處并與GDY納米片充分接觸，這為加快傳感器界面的電子傳輸提供了一種很好途徑；由于酸化的GDY和S?MWCNT表面含有大量的化學含氧基團，可通過靜電排斥消除一些干擾物分子，從而提高了傳感器界面對DA的選擇性。用該材料制備的修飾電極對多巴胺的檢測具有很好的響應性能，最低檢測限可達8 pmol/mL。

技術領域

本發明屬于生物化學檢測領域，具體涉及一種酸化石墨炔納米管/短多壁碳納米管修飾電極檢測多巴胺的方法。

背景技術

石墨炔（GDY）是一種具有sp和sp²雜化碳原子和π共軛的人工合成的碳同素異形體。根據預測，它具有很多吸引人的特性包括高熒光效率，好的耐熱性，優良的導電性等。自從2010年首次報道了人工合成的石墨炔以來，它已廣泛用于催化劑，可充電電池，太陽能電池，電子設備，檢測器，生物醫學，水凈化等領域。 中科院李玉良團隊已制備了由交纏的超薄GDY納米片組成的高質量GDY納米管。 GDY可彎曲且超輕。它已用于鋰離子電池負極。

多壁碳納米管（MWCNT）是另一種碳同素異形體，已在不同領域得到廣泛應用。已有研究表明，裁短的MWCNT（S-MWCNT）的物理和化學性質將發生變化，與其接觸的外界離子或電解質更容易于進入S-MWCNT的內表面或內壁與其接觸并發揮催化作用。此外，S-MWCNTs存在更多的缺陷，其催化能力在一定程度上受其缺陷影響。

多巴胺（DA）是人類中樞神經系統中重要的兒茶酚胺。它在腎，心血管和中樞神經系統的功能中起著重要作用。腦內多巴胺神經功能失調是引發精神分裂癥和帕金森氏癥的重要因素。由于電化學檢測法具有簡單和低成本優勢，所以已提出的關于DA的電化學檢測方法有很多。人體中DA的平均含量在10^-6?10^-9 M范圍內。許多傳統的電化學技術對DA定量在此水平上不夠敏感。因此，開發新型材料以提高DA檢測的靈敏度和選擇性仍是一大挑戰。

修飾電極的常規策略有：增加傳感器基底的有效表面積，增強傳感器界面對目標對象的富集能力，和提高傳感器界面的電子傳輸動力學。據報道，功能化碳材料上的–COOH和–OH等含氧官能團可用于選擇性的DA檢測。到目前為止，GDY在分析化學領域的應用屈指可數，關于GDY納米管應用于DA檢測的相關研究還未見任何文獻和專利報道。

發明內容

本發明的目的是針對人體中DA的平均含量在10^-6?10^-9 M范圍內，許多傳統的電化學技術對DA定量在此水平上不夠敏感這個問題，提供一種酸化石墨炔納米管/短多壁碳納米管修飾電極檢測多巴胺的方法，檢測靈敏度高，選擇性高。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案：一種酸化石墨炔納米管/短多壁碳納米管修飾電極檢測多巴胺的方法，包括以下步驟：

（1）將多壁碳納米管分散于混合濃酸中，在熱水浴中超聲處理，然后快速冷卻，離心，洗滌，烘干，得短多壁碳納米管；

（2）將石墨炔納米管分散于混合濃酸中，回流加熱一定時間，然后用冰水冷卻，分離，洗滌，烘干，得酸化石墨炔納米管；

（3）將一定量的短多壁碳納米管和酸化石墨炔納米管分別分散于合適溶劑中，然后將分散于合適溶劑中的短多壁碳納米管與分散于合適溶劑中的酸化石墨炔納米管按一定的體積比充分混合，超聲混均，在一定溫度下均勻攪拌一定時間，冷卻后得到混合溶液；吸取一定量的混合溶液修飾玻碳電極，干燥即得酸化石墨炔納米管/短多壁碳納米管修飾電極；