[發明專利]一種GNP-CNT印刷電極及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202210134187.9
• 申請日: 2022-02-14
• 公開（公告）號: CN114518393A
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發明（設計）人: 朱愛萍;朱雯
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30;G01N27/327;B82Y15/00;B82Y40/00
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理有限公司 11369
• 代理人: 史霞;靳浩

本案涉及一種GNP?CNT印刷電極及其制備方法和應用，在碳印刷電極基礎上，采用水性石墨烯納米片/碳納米管納米傳感涂料修飾得到GNP?CNT印刷電極。本發明通過碳納米技術簡便地構建工作電極，CNT以單分散的狀態分布在GNP納米薄片之間，形成了由納米管橋連納米片的三維導電網絡結構形貌，有利于形成高電子傳輸通道；具有大比表面，有效地增大電極反應速率；納米涂料采用水性丙稀酸樹脂作為粘結物質，具有親水帶負電特性，有利于多巴胺在電極表面進行靜電吸附擴散；DA濃度為0.4～40μM范圍呈現良好的線性關系，同時對其它神經介質如尿酸、抗壞血酸具有優異的抗干擾性，使準確、快速、簡便測試多巴胺成為可能。

技術領域

本發明涉及電化學和納米分析檢測技術領域，具體涉及一種GNP-CNT印刷電極及其制備方法和應用。

背景技術

多巴胺(DA)是人類和哺乳動物重要的神經遞質，在腎臟、血管、消化系統、免疫系統和中樞神經系統中發揮著重要作用。低水平的DA與許多病理事件密切相關，如心力衰竭、帕金森病和神經肌肉紊亂。因此，迫切需要開發高效、快速、靈敏的DA檢測方法有助于對疾病的早期診斷與治療。目前測定DA的方法主要有熒光分析法、酶聯法、氣相色譜以及高效液相色譜法。但上述方法存在測試方法繁瑣、所用儀器昂貴、重復性差等問題，因此，這些方法還未能推廣到醫院臨床應用。電化學分析方法由于快速、靈敏已經引起科學研究與臨床檢測的廣泛興趣，但文獻報道需要構建特殊的工作電極材料才能測定DA，復雜的電極制作限制了電化學傳感方法的臨床應用。

發明內容

針對現有技術中的不足之處，本發明提出了一種利用碳納米技術簡便地構建工作電極，制得的印刷電極能夠快速測定血液中的多巴胺，很好的克服現有技術中存在的造價昂貴、靈敏度低等缺點。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種GNP-CNT印刷電極的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)取超分散劑DC-02加入水攪拌溶解后，加入碳納米管(CNT)，以1500r/min的轉速分散10-15分鐘；砂磨6-7小時；根據體系粘度分步加入石墨烯納米片(GNP)，加完后繼續研磨10小時，得石墨烯/碳納米管水性納米懸浮液；

2)將82～85份的石墨烯/碳納米管納米懸浮液、18～15份的水性丙烯酸樹脂、0.1～0.3份的流平劑和0.1～0.3份的潤濕分散劑混合制得水性納米涂料；

3)采用點膠機將所述納米涂料涂布在碳印刷電極的工作電極上，濕膜厚度為9～13μm，于80℃烘干后得到石墨烯/碳納米管納米涂料修飾印刷電極，即GNP-CNT印刷電極。

優選地，所述步驟1)中各原料組成如下：水75～80份、超分散劑DC-022～5份、石墨烯納米片16～18份、碳納米管1.4～2.3份。

優選地，所述步驟3)的工作電極中參比電極為銀/氯化銀電極，對電極為碳電極。

本發明提供一種如上所述的制備方法制得的GNP-CNT印刷電極。

本發明進一步提供一種如上所述的GNP-CNT印刷電極的應用，是采用所述GNP-CNT印刷電極，以及電化學工作站測試人多巴胺濃度。

本發明制備的石墨烯納米片與碳納米管復合電極(印刷電極的工作電極)，具有超高導電性、與多巴胺強π-π相互作用以及良好的親水性，結果使得DA濃度處于0.4～40μM范圍呈現非常良好的線性關系，同時對其它神經介質如尿酸、抗壞血酸具有優異的抗干擾性，使準確測試DA濃度成為可能。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明通過碳納米技術簡便地構建工作電極，制備方法簡單，原料易得，且具有如下特點：

1、CNT以單分散的狀態分布在GNP納米薄片之間，形成了由納米管橋連納米片的三維導電網絡結構形貌，有利于形成高電子傳輸通道；