[發明專利]納米金/氮-磷共摻雜碳納米管/離子液體/碳布的制備及應用

在審

• 申請號: 202210303800.5
• 申請日: 2022-03-26
• 公開（公告）號: CN114839243A
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 孟龍月;劉雪茹;金彪
• 申請（專利權）人: 延邊大學
• 主分類號: G01N27/30
• 分類號: G01N27/30;G01N27/327;G01N27/48
• 代理公司: 長春市東師專利事務所 22202
• 代理人: 張鐵生;郭小茜

本發明公開了納米金/氮?磷共摻雜碳納米管/離子液體/碳布，它利用電沉積法制備得到；碳布作為基底材料具有大活性表面積和孔隙率，優異的機械性能和化學穩定性；離子液體?碳納米管具有良好的導電性、高分散性和較大的表面積，可以提高傳感性能；有益效果：經過雜原子摻雜后的碳納米管導電性能更強，同時，離子液體?碳納米管與神經遞質之間的相互作用，以及其上存在的豐富功能基團，有望有利于傳感器的特異性，并且納米金粒子進一步改變電極表面結構，增加催化活性位點，與碳納米管的結合可以產生一種電極材料，用于催化應用和電化學傳感器。制得的納米金/氮?磷共摻雜碳納米管/離子液體/碳布在神經遞質及生物小分子等領域應用前景好。

技術領域

本發明屬于神經遞質生物信號分子檢測技術領域，具體涉及納米金/氮-磷共摻雜碳納米管/離子液體/碳布的制備及應用。

背景技術

碳布（CC）由眾多均勻的碳纖維組成、碳元素豐富，具有獨特的大活性表面積和孔隙率，易于功能化進行特異性檢測。此外，CC易于低成本加工，機械和化學穩定性優異，電位范圍廣和電催化活性高，使其成為一種很有吸引力的傳感基底，近年來已被設計用于臨床，環境和食品樣品以及工業產品中的生物分子，生物標志物以及危險和化合物檢測。在傳統的電化學分析中，由于脆弱和易受污染的缺點，工作電極主要是金的或玻璃碳電極，以保持無污染的表面，但制備電極的過程總是耗時、耗力，需要經驗豐富的操作，極大地限制了電化學檢測的實際應用。因此，迫切需要尋找一種簡單有效的材料，以提高傳感器的穩定性和操作方便性，從而更好地同時提高活性材料和基板的性能。

發明內容

本發明目的是提供納米金/氮-磷共摻雜碳納米管/離子液體/碳布及其應用。

納米金/氮-磷共摻雜碳納米管/離子液體/碳布，它是由下述方法制備的：

1）等離子體處理碳布：將碳布轉移至石英舟內，用等離子體處理，處理的工作功率50-100W，工作時間15-100s，保護氣體為氮氣，刻蝕氣體為氧氣；

2）制備離子液體/碳布：將步驟1）等離子體處理好的碳布作正極，Pt作負極，加入0.001~0.005g離子液體，在1~2.75 V下沉積50~80s，制得離子液體/碳布；

3）制備氮-磷共摻雜碳納米管：按碳納米管氮源與磷源重量比為1:1~3:1~3進行稱量，混合均勻，平鋪放入剛玉舟內，放入管式爐中通氮氣，升溫至500~1500℃，維持1~5h；降溫到室溫，得到氮-磷共摻雜碳納米管；

4）制備氮-磷共摻雜碳納米管/離子液體/碳布：用步驟2）制得的離子液體/碳布作正極，Pt作負極，加入0.03~0.07g步驟2）制備的氮-磷共摻雜碳納米管，在1.25~2V電壓下沉積1~7min，制得氮-磷共摻雜碳納米管/離子液體/碳布；

5）制備納米金/氮-磷共摻雜碳納米管/離子液體/碳布：將步驟4）制備的氮-磷共摻雜碳納米管/離子液體/碳布作正極，Pt作負極，加入0.05~0.1g納米金粒子，在0.5~3V電壓下沉積30s～250s，制得納米金粒子/氮-磷共摻雜碳納米管/離子液體/碳布；

步驟1）所述的氧氣流率為150 cc/min；

步驟2）所述的離子液體為1-甲基-3-丁基咪唑溴化銨；

步驟3）所述的氮源為尿素、三聚氰胺或雙氰胺，所述的磷源為植酸、磷酸或三苯基磷；所述的升溫和降溫，速率均為5℃/min；

步驟3）所述的碳納米管，經如下預處理：在濃度2M的硝酸中回流5-15小時，洗滌，干燥；于配制質量分數為1~5%的碳納米管水系懸濁液，將碳布浸漬在懸濁液中１min，取出，60℃下烘干碳納米管。

納米金/氮-磷共摻雜碳納米管/離子液體/碳布電化學傳感器，它包括：所述的納米金/氮-磷共摻雜碳納米管/離子液體/碳布；

所述的納米金/氮-磷共摻雜碳納米管/離子液體/碳布為工作電極，Pt作對電極，Ag/AgCl電極作為參比電極。

所述的納米金/氮-磷共摻雜碳納米管/離子液體/碳布電化學傳感器在檢測神經遞質方面的應用；