[發明專利]有序介孔碳多巴胺傳感器的應用

有效

• 申請號: 202010747328.5
• 申請日: 2020-07-29
• 公開（公告）號: CN111847421B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 汪愛英;王舒遠;魏菁;郭鵬;孫麗麗;張棟
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: C01B32/05
• 分類號: C01B32/05;G01N27/30;G01N27/48
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 王茹;王鋒

本發明公開了一種有序介孔碳材料、介孔碳多巴胺傳感器、其制法及應用。所述有序介孔碳材料的制備方法包括：提供包含嵌段聚合物、酚醛樹脂預聚物的混合體系，將所述混合體系升溫至110～130℃并保溫12～18h，之后在惰性氣氛中，使所獲固化物于900～1000℃高溫碳化40～60min，獲得有序介孔碳材料。所述介孔碳多巴胺傳感器包括：所述有序介孔碳材料、導線和封裝材料，所述有序介孔碳材料與導線連接，且連接處采用封裝材料進行封裝。本發明的可清潔介孔碳多巴胺電化學傳感器可通過電化學方法實現對多巴胺濃度的檢測，并且具有較寬的線性檢測范圍和較高的檢測靈敏度，具有優良的穩定性、重復性、重現性。

技術領域

本發明涉及一種有序介孔碳材料，具體涉及一種有序介孔碳材料及可清潔介孔碳多巴胺電化學傳感器及其制備方法，以及其在檢測多巴胺中的應用，屬于納米材料與電化學傳感交叉的技術領域。

背景技術

多巴胺是哺乳動物中樞神經系統中重要的一種神經遞質，其含量的改變或失調會導致某些疾病如帕金森氏病和精神分裂癥的發生。因此，對多巴胺濃度的檢測對于神經生理學、相關藥物控制及疾病診斷有著重要意義。

電化學手段是一種能夠實現多巴胺的快速有效檢測的方法。為了進一步提高多巴胺的檢測效果，常常采用石墨烯、金屬納米顆粒等納米材料對電極進行修飾。而多巴胺(DA)是一種粘性有機分子，在室溫下容易氧化、自聚合并附著在電極表面，形成一層絕緣薄膜，使電極檢測性能下降。因此需要將電極表面的多巴胺污染物清除掉，以保持電極的檢測穩定性，而常規的清潔手段無法徹底去除多巴胺黏附物。據文獻報道，超聲是一種有效的清潔方式，可將多巴胺形成的污染物去除。由于傳統納米修飾電極多采用滴涂法制備，納米材料和電極之間多以較弱的范德華力結合，對電極清潔的同時也會對電極結構造成破壞。此外傳統的滴涂法制備的電極對操作技巧要求較高，電極重現性也成為問題。

傳統多孔碳電極多為碳糊電極或者滴涂法制備。碳糊電極是利用多孔碳粉末與憎水性的粘合劑混合制成糊狀物，然后將其涂在電極棒表面或填充入電極管中而制成的一類電極，由于其其步驟復雜，重現性較差，又因電極呈疏水性，對于水溶液中物質濃度測定不利。滴涂法電極是將多孔碳制備成粉末，分散后滴于玻碳電極表面，烘干得到的一種電極，由于多孔碳粉末與電極之間的結合力為范德華力，所以該電極的機械穩固性有待改進，此外由于滴涂步驟對操作技巧要求較高，電極重現也成為問題。多巴胺具有極強的氧化性，可在極短的時間內發生氧化，生成不可逆的聚多巴胺，聚多巴胺是一種粘性聚合物，導電性差，常常在檢測過程中附著在電極表面，從而使電極的電化學活性表面積降低，電響應信號降低，電極鈍化。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種有序介孔碳材料及其制備方法，以克服現有技術中的不足。

本發明的另一目的還在于一種可清潔介孔碳多巴胺電化學傳感器及其制備方法，以及其在檢測多巴胺領域中的應用。

為實現前述發明目的，本發明采用的技術方案包括：

本發明實施例提供了一種有序介孔碳材料的制備方法，其包括：

提供包含嵌段聚合物、酚醛樹脂預聚物的混合體系，將所述混合體系升溫至110～130℃并保溫12～18h，之后在惰性氣氛中，使所獲固化物于900～1000℃高溫碳化40～60min，獲得有序介孔碳材料。

在一些實施例中，所述制備方法具體包括：

提供基底；

將所述基底浸置于包含嵌段聚合物、酚醛樹脂預聚物、有機溶劑的混合體系中12～24h，取出后移除所述有機溶劑，同時使所述嵌段聚合物自組裝形成膠束，再將所述混合體系升溫至110～130℃，使所述酚醛樹脂預聚物固化12～18h，之后在惰性氣氛中，使所獲固化物于 900～1000℃高溫碳化40～60min，獲得有序介孔碳材料。

本發明實施例還提供了一種電極，其包含前述的有序介孔碳材料。