[发明专利]还原态石墨烯与铂纳米粒子复合材料修饰分子印记膜电化学传感器的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于分析检测技术领域，具体涉及一种还原态石墨烯与铂纳米粒子复合材料修饰分子印记膜电化学传感器的制备方法。 

背景技术

近年来，大量研究表明，环境中存在多种能模拟和干扰动物及人类机体功能的物质，例如雌二醇、炔雌醇及双酚A等。这些外源性雌激素进入人体后，与正常分泌的激素竞争，结合细胞中的激素受体，造成人体激素过剩，内分泌系统紊乱，影响人体性激素的正常工作，多种机能出现障碍。这些雌激素的残留已引起国内外高度重视，对于雌二醇等环境雌激素的检测日益成为全球关注的热点。 

目前，对于雌二醇的检测方法主要有：液相串联质谱法，酶联免疫法等。虽然能获得较高的灵敏度，但这些方法都需要复杂的样品前处理过程，对实验条件的要求也较苛刻。而且雌二醇本身在自然界中含量较低，较难从复杂的基质中检测出，所以建立一种快速、简单、花费低，具高灵敏度及选择性的方法是当今关注的课题。 

电化学传感器在各个领域都有应用，例如：DNA及蛋白质电化学传感器，有机分子电化学传感器，无极分子电化学传感器等。因其具有较高的灵敏度、设计简单、价格低廉、具有良好的稳定性及重复利用性、可实现实时监测等特点而为人熟知。但是电化学传感器往往缺乏选择性，这也限制了该技术的发展。 

自从瑞典Lund大学的Vlatakis等在《Nature》上报道了有关茶碱的分子印记聚合物的研究成果，分子印记技术便成为了化学与生物学的交叉学科之一，并在近几年获得了蓬勃发展。分子印记技术以其特有的预定性、识别性以及实用性，普遍用于复杂基质中特定物质的分离与富集，以便于快速的检测。将电化学传感器与分子印记技术有机结合，便可实现实时检测，且可以获得较高的灵敏度。 

目前，分子印记电化学传感器的制备方法主要为电聚合，但是电聚合形成的分子印记膜普遍为弱导电性膜，影响了电化学传感器的灵敏度。因此，提高分子印记电化学传感器的灵敏度渐成为当今研究的热点问题。 

发明内容

本发明的目的是针对电化学传感器以及电聚合分子印记膜的上述缺点，将还原态石墨烯与铂纳米材料、分子印记技术与电化学传感器技术有机结合，提供一种还原态石墨烯与铂纳米粒子复合材料修饰分子印记膜电化学传感器的制备方法，得到的分子印记膜电化学传感器可以扬长避短，实现具有高选择性的痕微量物质高灵敏度检测。目前，电聚合方法制备还原态石墨烯与铂纳米粒子复合材料修饰分子印记膜电化学传感器未见报道。 

本发明的目的是通过以下方式实现的： 

一种还原态石墨烯与铂纳米粒子复合材料修饰分子印记膜电化学传感器的制备方法，该方法包括以下步骤： 

a)电极预处理：将玻碳电极经抛光后，放入Piranha溶液中浸泡后洗净；本发明所述的Piranha溶液为30％H₂O₂∶浓H₂SO₄＝3∶7，V/V。 

b)铂纳米粒子电化学沉积：将洗净的玻碳电极置于含硫酸和六氯铂酸的混合溶液中，于-0.2～0.6V电位范围内，以30～100mV·s^-1的扫描速率循环扫描3～25min；然后依次用无水乙醇和去离子水淋洗，氮气吹干，再置于Piranha溶液中浸泡，去离子水淋洗干净，氮气吹干，即得铂纳米粒子修饰电极；浸泡时间为2～5min； 

c)还原态石墨烯以及铂纳米粒子的组装：将还原态石墨烯组装至电极表面，室温下晾干后将铂纳米粒组装至修饰电极，室温下晾干；组装还原态石墨烯时采用浓度为0.4～0.6mg/mL的还原态石墨烯水溶液； 

d)分子自组装膜修饰电极与电聚合反应：将步骤c)得到的修饰电极浸入到含功能单体、17β-雌二醇和NaClO₄的四氢呋喃溶液中，充氮后密封，室温避光环境中放置15～24h；于-0.2～0.6V电位范围，以50mV·s^-1的扫描速率循环伏安扫描5～20圈，取出，去离子水淋洗，氮气吹干；其中，17β-雌二醇、功能单体，NaClO₄物质的量的比为6∶6～180∶0.001～0.03； 

e)洗脱模板分子：将电聚合后电极浸入含H₂SO₄的丙酮水溶液中处理5～60min。 

步骤“b)”中扫描速率优选70mV·s^-1，循环扫描时间优选20～25min。步骤“b)”中的混合溶液优选为含0.5mol·L^-1硫酸和5mmol·L^-1六氯铂酸混合水溶液。