[發明專利]一種二維鐵磁性納米復合傳感電極及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202111360037.1
• 申請日: 2021-11-17
• 公開（公告）號: CN114088787A
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發明（設計）人: 趙雪伶;吳鵬;陳誠;林東海;黃郁夫;姚宇;李曉逸
• 申請（專利權）人: 上海第二工業大學
• 主分類號: G01N27/327
• 分類號: G01N27/327;G01N27/48
• 代理公司: 上海元好知識產權代理有限公司 31323
• 代理人: 賈慧琴;包姝晴

本發明公開了一種二維鐵磁性納米復合傳感電極及其制備方法和應用，包含：S1，將二維材料進行剝離；二維材料為MoS₂、活性炭、石墨烯、氮化硼、二硫化鎢、MXene材料中的一種；S2，以尖晶石類磁性材料作為修飾物和S1剝離的二維材料進行復合，制備MMF納米復合材料；尖晶石類磁性材料為MFe₂O₄，M為Mn，Co，Cu，Mg，Fe，Zn中的一種；二維材料與尖晶石類磁性材料的質量比為1:(0.3?3)；S3，將S2制備的MMF納米復合材料分散在乙醇/萘酚混合溶液中形成懸浮液；然后，將該懸浮液滴在電極表面后干燥，形成納米復合傳感電極。本發明提供的合成方法簡單，反應條件溫和，成本可控，制備的電極可以同時檢測AA、DA和UA，還可以在其他干擾物存在的情況下同時檢測AA、DA和UA。

技術領域

本發明涉及電化學傳感器領域，涉及抗壞血酸、多巴胺、尿酸的檢測，具體涉及基于鐵磁性納米復合材料傳感電極及其制備。

背景技術

抗壞血酸(AA)、多巴胺(DA)、尿酸(UA)經常共存于哺乳動物的中樞神經系統的細胞間液和血液中，而且他們還是人體代謝生理過程中重要的生物分子。如抗壞血酸作為一個常見的抗氧化劑，在人體新陳代謝過程中起到重要作用。它可以有效地清除體內的有毒自由基和細胞代謝產生的其他活性氧化物。多巴胺則對腎臟、激素、心血管和中樞神經系統起到重要作用。多巴胺的缺乏將使人患上精神分裂癥或者帕金森氏綜合癥。在人體中，嘌呤類代謝過程的主要最終產物是尿酸，其濃度水平的異常可能會導致中風、自毀容貌癥(Lesch-Nyan綜合癥)、高尿酸血癥等疾病。

近半個世紀以來，電化學技術被大量地用于研究對抗壞血酸、多巴胺、尿酸的檢測和量化，在這方面電化學技術具有響應迅速、高靈敏度、費用低廉和操作簡便等優點。然而，抗壞血酸和尿酸通常都與多巴胺共存于生物樣本中，它們的氧化電位也很接近，因此想要達到對AA，DA，UA同時檢測的目的還是有很大的困難，因此建立快速、準確的檢測方法對實際生物樣品中這三種活性分子進行同時檢測，在醫療保健、生物分析和疾病診斷領域都具有非常重要的意義。

發明內容

本發明的目的是制備一種傳感電極，用于分別或同時測定抗壞血酸，多巴胺和尿酸。

為了達到上述目的，本發明提供了一種納米復合傳感電極的制備方法，包含以下步驟：

S1，將二維材料進行剝離；所述的二維材料為MoS₂、活性炭、石墨烯、氮化硼、二硫化鎢、MXene材料中的一種；

S2，以尖晶石類磁性材料作為修飾物和S1剝離的二維材料進行復合，制備MMF納米復合材料；所述的尖晶石類磁性材料為MFe₂O₄，M為Mn，Co，Cu，Mg，Fe，Zn中的一種；所述的二維材料與尖晶石類磁性材料的質量比為1:(0.3-1)；

S3，將S2制備的MMF納米復合材料分散在乙醇/萘酚混合溶液中形成懸浮液；然后，將該懸浮液滴在干凈的電極表面后干燥，形成所述的納米復合傳感電極。

較佳地，S1中，所述的剝離方法選取超聲剝離法或研磨法。

較佳地，所述的納米復合傳感電極的制備方法，其特征在于，所述的超聲剝離法具體步驟為：將二維材料分散在乙醇/水溶液中，超聲5-15h后離心去除上清液，得到固體沉淀；所述的乙醇/水溶液中，體積比為乙醇：水＝1：(0.5-1.5)。

較佳地，S2中所述的復合方法選取水熱法、超聲波法、微波法、回流水熱法、油浴法中的一種。

較佳地，所述的水熱法具體步驟為：將FeX₃和MX₂溶于乙二醇，加堿將得到的混合溶液調節至pH12后充分溶解，并加入S1制備的二維材料進行共熱，其中X為Cl^-或NO₃^-。