[發明專利]鈷鋁類水滑石納米片@ZIF-67修飾電極及其制備方法和檢測萘酚應用

有效

• 申請號: 202010763680.8
• 申請日: 2020-08-01
• 公開（公告）號: CN111796011B
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 詹天榮;臧昊;王閏夏;曹瑋;解萬翠;王磊
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30;G01N27/48;C01G51/00;B82Y15/00;B82Y40/00;B82Y30/00
• 代理公司: 青島中天匯智知識產權代理有限公司 37241
• 代理人: 袁曉玲

1.一種鈷鋁類水滑石納米片@ZIF-67復合材料修飾電極，其特征在于所述修飾電極以玻碳電極為基底電極，鈷鋁類水滑石納米片@ZIF-67復合膜作為電極修飾材料而組成；所述鈷鋁類水滑石納米片@ZIF-67復合材料是先在甲酰胺中制備類水滑石納米片后，再通過凝膠自然滲透擴散法在鈷鋁類水滑石納米片上原位生長ZIF-67上制備所得；所述玻碳電極記為GCE；所述鈷鋁類水滑石納米片記為CoAl-LDHNS，鈷鋁類水滑石納米片@ZIF-67記為CoAl-LDHNS@ZIF-67；

所述鈷鋁類水滑石納米片@ZIF-67復合材料修飾電極的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(a) CoAl-LDHNS的制備

將二價金屬鹽Co(NO₃)₂·6H₂O和三價金屬鹽Al(NO₃)₃·9H₂O 按一定的摩爾比溶于一定體積的甲酰胺和水的混合溶劑中，總金屬離子濃度為75 mmol/L，再用適量濃度為0.7 mol/L 的NaOH 溶液緩慢滴定，使溶液的pH維持在8.5，陳化半小時后，將得到的膠體溶液離心洗滌后得CoAl-LDHNS，其固含量為10.0%，備用；

(b) CoAl-LDHNS@ZIF-67的制備

稱取640 mg上述CoAl-LDHNS濕樣加入到含有16 mL N,N-二甲基甲酰胺水混合溶劑的圓底燒瓶內，室溫磁力攪拌15 min后，加入0.08 g瓊脂后升溫至沸騰，保持回流15 min即得瓊脂溶膠，用移液槍趁熱將該溶膠移至塑料管中，每管移入5 mL使其體積不超過塑料管的2/3；垂直靜置待溶膠完全凝固后，從每根塑料管的頂端加入2-甲基咪唑的N,N-二甲基甲酰胺水溶液，使其充滿塑料管，用保鮮膜封口；自然滲透反應72 h后小心切開塑料管將凝膠取出并保持形狀完好，將每根凝膠的頂端3 mm棄去，然后從上到下以每8 mm為單位分為上、中、下三段；同段樣品合并后用N,N-二甲基甲酰胺清洗數次，洗去瓊脂，再用去離子水和無水乙醇清洗數次，離心后得到鈷鋁類水滑石納米片@ZIF-67復合材料CoAl-LDHNS@ZIF-67；

(c) CoAl-LDHNS@ZIF-67復合材料修飾GCE的制備

按程序將基底電極打磨拋光成鏡面，再用超純水超聲清洗，室溫自然干燥后得處理好的GCE；將步驟(b)制備得到的CoAl-LDHNS@ZIF-67復合材料超聲分散于二甲基亞砜和去離子水混合溶劑中，制備濃度為1 mg/mL的分散液，取1~20 μL該分散液滴涂在處理好的GCE表面，室溫自然干燥后即得CoAl-LDHNS@ZIF-67復合膜修飾GCE，記為CoAl-LDHNS@ZIF-67/GCE；

其中制備方法的步驟(a)中Co(NO₃)₂·6H₂O和三價金屬鹽Al(NO₃)₃·9H₂O 按一定的摩爾比2：1，Al(NO₃)₃·9H₂O的稱取量為1 mmol；甲酰胺和水的混合溶劑中水的含量為40%，總體積為40 mL；步驟(b)中所有涉及到的N,N-二甲基甲酰胺水混合溶劑中水的含量為50%；2-甲基咪唑的N,N-二甲基甲酰胺水混合溶液是將3.6 g 2-甲基咪唑溶于16 mL N,N-二甲基甲酰胺和水的混合溶劑中配制而成的；步驟(c)中的二甲基亞砜和去離子水混合溶劑中的水的含量為90%；按照步驟(a)和(b)制備所得的CoAl-LDHNS@ZIF-67復合材料中，ZIF-67的原位生長僅以CoAl-LDHNS片層上的Co原子為鈷源，無需額外加入鈷離子，ZIF-67呈現規則的多面體結構，橫向尺寸為100~1000 nm，表面呈少量破損狀，周圍被CoAl-LDHNS薄片包圍。

2.權利要求1所述鈷鋁類水滑石納米片@ZIF-67復合材料修飾電極用于檢測萘酚異構體，其特征在于，以0.1 mol/L pH 7.5的磷酸鹽緩沖液為支持電解質，將含有不同量的α-萘酚和β-萘酚單一或二者混合的電解質溶液加入電解池中，以修飾電極為工作電極，用差分脈沖伏安法檢測，分別得到α-萘酚和β-萘酚的氧化峰電流與其濃度的線性回歸方程，采用同樣方法測定待測樣品中α-萘酚和β-萘酚的氧化峰電流，代入線性回歸方程，即得待測樣品中α-萘酚和β-萘酚的含量。