[发明专利]一维多孔纳米管及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种一维多孔纳米管及其制备方法和应用，其中，所述制备方法包括：1)在溶剂存在的条件下，将碳纳米纤维、盐类、六次甲基四胺和柠檬酸钠混合后置于温度为85‑100℃的条件下反应后，制得前驱体；2)将上述前驱体置于升温速率为0.5‑10℃的条件下升温至300‑350℃后反应，制得一维多孔纳米管；其中，所述盐类选自钴盐和/或镍盐。本发明选择碳纳米纤维作为一维牺牲模板，调节反应体系中的反应物类型，控制不同的升温速率及煅烧温度，通过调节上述条件，从而使得通过该简便的操作方法，能够得到具有较好电化学性能的一维多孔纳米管，同时，将上述一维多孔纳米管应用于胰岛素的检测中，能够有效实现对胰岛素的检测。

技术领域

本发明涉及模板法制备一维多孔钴、镍氧化物纳米管领域，具体地，涉及一维多孔纳米管及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，一维纳米结构材料，包括纳米线、纳米纤维、纳米带、纳米棒及纳米管状材料在电化学传感领域得到了广泛的应用。特别是多孔的一维纳米结构材料具有大的表面积及结构稳定性使得其应用范围更加广泛，因为多孔结构使得该类材料表面积增大，电解质溶液能够更快的扩散至活性位点。一维结构单元和多孔特性的结合有利于进一步提高电化学传感性能。因此合理设计并合成一维多孔纳米管状材料对实现重要生物分子的电化学传感具有重要意义与实用价值。

模板法通过设计出孔径和孔道尺寸可控的模板模型，能够在其中有效地嵌入各种纳米材料，并且其形状、尺寸大小可控，还能有效防止团聚，近几年在一维纳米材料的合成中得到了广泛的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制备方法简单，能够在其中有效地嵌入纳米材料，形状、尺寸可控，有效防止团聚，且具有较好的电化学性能的一维多孔纳米管。

为了实现上述目的，本发明提供了一种一维多孔纳米管的制备方法，其中，所述制备方法包括：

1)在溶剂存在的条件下，将碳纳米纤维、盐类、六次甲基四胺和柠檬酸钠混合后置于温度为85-100℃的条件下反应后，制得前驱体；

2)将上述前驱体置于升温速率为0.5-10℃的条件下升温至300-350℃后反应，制得一维多孔纳米管；其中，

所述盐类选自钴盐和/或镍盐。

本发明还提供了一种根据上述所述的制备方法制得的一维多孔纳米管。

本发明还提供了一种根据上述所述的一维多孔纳米管在胰岛素检测中的应用。

通过上述技术方案，本发明选择碳纳米纤维作为一维牺牲模板，调节反应体系中的反应物类型，控制不同的升温速率及煅烧温度，其中，碳纳米纤维起到反应模板的作用，反应后期通过高温煅烧移除；柠檬酸钠起到增强碳纳米纤维与Co²⁺、Ni²⁺配位的作用；六次甲基四胺受热分解过程中使pH值增大，使Co²⁺、Ni²⁺结合溶液中的OH^-生成钴、镍氧化物的前驱体，通过调节上述条件，从而使得通过该简便的操作方法，能够得到具有较好电化学性能的一维多孔纳米管，而该一维多孔纳米管材料表面呈多孔结构因此活性较高，另外它们的中空结构有利于在电解液中充份浸润活性物质，并且这种结构还缩短了离子/电子的扩散距离，因此，将上述一维多孔纳米管应用于胰岛素的检测中，其能够对于胰岛素均有较好的电催化氧化效果，因而能够有效实现对胰岛素的检测。并且相较于现有制备钴、镍氧化物的方法，其对于产物的形貌和结构的可控性及产量均大大提高。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：