[發明專利]一種基于血紅蛋白-改性α-ZrP/石墨烯泡沫傳感器及其制備方法

在審

• 申請號: 202011146989.9
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN112268944A
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 朱冬祥
• 申請（專利權）人: 浙江奚態生物科技有限公司
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30;C01B32/184;C01B25/08
• 代理公司: 杭州研基專利代理事務所(普通合伙) 33389
• 代理人: 謝東

1.一種血紅蛋白-改性α-ZrP/石墨烯泡沫參比電極的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：在冰浴條件下向適量的濃硫酸中先后添加一定量的硝酸鉀和石墨粉，攪拌20-30min后將適量的高錳酸鉀分4次緩慢加入溶液中，添加完成后將溶液置于35-38℃的水浴溫度中快速攪拌2-3h，隨后向混合溶液中緩慢滴入適量去離子水并控制體系溫度在90-95℃繼續攪拌15-20min；然后室溫下向溶液中滴入適量的雙氧水至溶液呈亮黃色后抽濾，并用稀鹽酸多次洗滌后用去離子水離心洗滌至洗滌液呈中性，隨后把樣品置于50-60℃的真空烘箱中烘干得到氧化石墨烯；再把氧化石墨烯置于80ml去離子水中超聲8-10min后加入一定量的水合肼，置于反應釜中反應5-7h后用去離子水浸泡24-30h，然后將反應物凍干得到石墨烯泡沫；

步驟二：取一定量的ZrOCl₂·8H₂O和石墨烯泡沫加入去離子水中超聲10-15min，然后水浴50-60℃下向適量濃度為3mol/L的磷酸中緩慢滴入該混合溶液，攪拌2-3h，隨后將溶于置于反應釜中以160-180℃反應24-36h，反應后將溶液抽濾并用去無水乙醇和離子水交替洗滌3-5次，然后將樣品在60-65℃的烘箱中烘干得到α-ZrP/石墨烯泡沫；

步驟三：取適量步驟一制備的α-ZrP/石墨烯泡沫材料置于80ml去離子水中，超聲30-40min，然后向混合液中加入適量FeCl₃·6H₂O，超聲5-8min；然后在45-50℃的水浴下向溶液中緩慢的滴加適量吡咯水溶液，攪拌70-90min；反應結束后將產物用去離子水離心洗滌3次得到改性α-ZrP/石墨烯泡沫；

步驟四：將改性α-ZrP/石墨烯泡沫置于適量去離子水中超聲5-8min制得混懸液；將玻碳電極分別使用1.0和0.3μm的三氧化二鋁粉末拋光后，分別在乙醇和超純水中超聲3-5min，用氮氣吹干后用移液槍取5μL混懸液滴涂在工作電極表面，室溫下陰干后再取5μL的血紅蛋白溶液修飾于工作電極表面，并在3-5℃下干燥得到血紅蛋白-改性α-ZrP/石墨烯泡沫參比電極；

所述步驟一中硝酸鉀和石墨粉的質量比為1:1.5-1:2，石墨粉和高錳酸鉀的質量比為1:3.5-1:3.8，滴入去離子水和濃硫酸的體積比為1.2:1-1.5:1，水合肼與氧化石墨烯溶液的比例為1:6-1:8；

所述步驟二中石墨烯泡沫和ZrOCl₂·8H₂O的質量比為1:0.48-1:0.63，ZrOCl₂·8H₂O和磷酸的物質的量之比為1:12-1:15；

所述步驟三中α-ZrP/石墨烯泡沫的質量比為吡咯1:1-1:1.3，吡咯和FeCl3·6H2O的質量比為1:2.8-1:3。

2.根據權利要求1所述的一種血紅蛋白-改性α-ZrP/石墨烯泡沫參比電極的制備方法，其特征在于，所述步驟一中石墨粉的添加量為3-4g；石墨粉在濃硫酸中的濃度為0.04g/ml，去離子水的滴加速度為3ml/min，雙氧水的滴加速度為2ml/min，稀鹽酸的濃度為4mol/L，氧化石墨烯溶液的濃度為0.02g/mL。

3.根據權利要求1所述的一種血紅蛋白-改性α-ZrP/石墨烯泡沫參比電極的制備方法，其特征在于，所述步驟二中ZrOCl₂·8H₂O在去離子水中的濃度為0.03g/mL，ZrOCl₂·8H₂O和石墨烯泡沫的混合溶液的滴加速度為2ml/min。

4.根據權利要求1所述的一種血紅蛋白-改性α-ZrP/石墨烯泡沫參比電極的制備方法，其特征在于，所述步驟三中吡咯水溶液的濃度為0.05g/mL。

5.根據權利要求1所述的一種血紅蛋白-改性α-ZrP/石墨烯泡沫參比電極的制備方法，其特征在于，所述步驟四中復合材料在去離子水中的濃度為50mg/ml，血紅蛋白溶液的濃度為5mg/ml。