[發明專利]一種石墨炔修飾電極及其制備方法和檢測色氨酸的方法

有效

• 申請號: 202110271870.2
• 申請日: 2021-03-12
• 公開（公告）號: CN113109407B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 葉建山;楊靈芬;馬英;趙文源;戴琬琳
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;江裕強

本發明公開了一種石墨炔修飾電極及其制備方法和檢測色氨酸的方法，配置石墨炔溶液，于導電材料上通過滴涂法或電化學沉積法修飾石墨炔，干燥制得石墨炔修飾電極；并將該石墨炔修飾電極應用于色氨酸含量的檢測。本發明通過在導電材料表面修飾石墨炔(GDY)增加了導電材料的比表面積和導電性，與現有色氨酸電化學傳感器相比該電極具有制備方法簡單、反應速度快、靈敏度高、檢出限低等優點。

技術領域

本發明涉及電化學傳感器領域，具體涉及一種石墨炔修飾電極及其制備方法和檢測色氨酸的方法。

背景技術

電化學傳感器在環境監測、食物檢驗、藥品分析和植物活性分子分析等方面具有非常重要的實用價值。隨著當前電化學傳感技術的不斷進步，對電化學傳感的要求也逐步提高，發展新型簡便、靈敏耐用、準確可靠的電化學傳感器顯得尤為重要。

電化學傳感器測定生物小分子具有簡便、靈敏耐用等優點，電極作為電化學測定的核心部件之一，其選擇尤為重要。不同的材料涂覆在電極上會對不同的物質產生反應，因此可以通過調整修飾材料來實現對不同物質的特異性檢測，碳納米材料憑借其比表面積大、界面吸附能力強、電催化活性以及電子轉移性能好成為電化學傳感器修飾材料的研究熱點。在眾多的碳材料中，石墨炔由于具有sp雜化態形成，這種由sp雜化態形成的同素異形體具有二維平面網絡結構，具有高共軛和無順反異構體等優點。石墨炔具有大的寬面間距、共軛體系、優良的半導體和化學穩定性性能、特殊孔洞結構和電子結構使得其在能源、電子、催化等領域存在著潛在的應用前景和價值。

色氨酸是植物體內生長素生物合成重要的前體物質，其結構與吲哚乙酸(IAA)相似，在高等植物中普遍存在。在植物中，色氨酸作為合成前體，先脫羧形成色胺，然后氧化脫氨形成吲哚乙醛，最后變為IAA。植物生長素在植物生長發育過程中調節著大量的生命過程，因此實現對色氨酸的定量檢測具有重要意義。電化學法檢測色氨酸相較于其他檢測方法具有響應速度快、靈敏度高等優點，王美玲等發明人于2019年提出《利用N摻雜納米碳球同時檢測食品中酪氨酸和色氨酸的方法》也是通過電化學法檢測色氨酸，其以形貌均勻聚吡咯納米球為前驅體，在氬氣氣氛中進行碳化制備100納米的氮摻雜納米碳球，再將其滴涂在玻碳電極表面用于檢測食品中酪氨酸和色氨酸。相較于該方法，本發明具備實驗條件要求低、操作步驟簡便、靈敏度高等優點。

發明內容

本發明的目的在于提供一種石墨炔修飾電極及其制備方法和應用于檢測色氨酸的方法，具備制備方法簡單、反應速度快、靈敏度高、檢出限低等優點。

本發明通過以下方案實現上述目的。

一種石墨炔修飾電極的制備方法，包括如下步驟:

(1)關于石墨炔溶液的配置，將石墨炔分散在溶劑中并超聲以獲得石墨炔溶液；

(2)將步驟(1)所述的石墨炔溶液采用滴涂法或恒電位法于導電材料上修飾石墨炔，干燥即得石墨炔修飾電極。

優選的，步驟(1)所述溶劑為乙醇、超純水或Nafion水/乙醇溶液。

優選的，步驟(1)所述石墨炔溶液的濃度為0.2-5mg/mL。

優選的，步驟(1)所述超聲體系為自來水或超純水。

優選的，步驟(1)所述超聲處理的時間為0.5-48h。

優選的，步驟(2)所述滴涂法修飾石墨炔，滴涂所述石墨炔溶液的用量為0.1-3.5L/m²。

優選的，步驟(2)所述恒電位法修飾石墨炔，所述石墨炔溶液的溶劑為超純水。

優選的，步驟(2)所述恒電位法修飾石墨炔，其沉積電壓范圍為1.0-2.0V，恒電位法的沉積時間為50-200s。

優選的，步驟(2)所述石墨炔修飾電極所采用的導電材料為裸玻碳電極、碳糊電極、絲網印刷電極、石墨電極、金屬電極。