[发明专利]一种同时检测抗坏血酸、多巴胺、尿酸的铂/纳米多孔金锡/碳纤维纸复合电极的制备方法

说明书

本发明提供了一种铂修饰的纳米多孔金锡/碳纤维纸复合电极(Pt@NP‑AuSn@Ni@CFP)的制备方法，及其对抗坏血酸、尿酸和多巴胺的电化学检测应用。其制备包括以下步骤：在碳纤维纸(CFP)上预沉积薄层的金属镍，而后电沉积金锡合金薄膜得到AuSn/Ni/CFP复合电极，随后将AuSn/Ni/CFP复合电极不完全去合金得到复合电极NP‑AuSn/Ni/CFP，将其置换得到复合电极Pt@NP‑AuSn@Ni@CFP。本发明将铂纳米材料修饰在纳米多孔金锡上，扩大了电极电化学活性面积，使得复合电极拥有较高的灵敏度、较宽的检出范围以及优秀的抗干扰性能，适用于相应快检型仪器的研发。

技术领域

本发明属于电化学检测领域，具体涉及一种铂修饰的纳米多孔金锡/碳纤维纸复合电极(Pt@NP-AuSn@Ni@CFP)的制备方法，及其在抗坏血酸(AA)、尿酸(UA)和多巴胺(DA)电化学快速检测中的应用。

背景技术

抗坏血酸(AA)、多巴胺(DA)和尿酸(UA)是存在于高等动物神经中枢外液中具有重要的生物研究价值的有机小分子，临床研究表明，许多疾病是通过这三种有机小分子在人体中的含量变化进行表达的，例如痛风、帕金森症、精神疾病等，因此在疾病预防、临床诊断及科学研究中，对抗坏血酸、多巴胺和尿酸的精准、快速检测具有重要意义。

抗坏血酸、多巴胺和尿酸是具有电化学活性的三种有机小分子，通过施加一定电位，三者可以在电极上发生氧化，因此可以通过电化学法测定这三种分子。在电化学检测过程中，可以发现抗坏血酸的氧化峰与多巴胺的氧化峰有部分重合，因此目前难以实现对抗坏血酸、多巴胺和尿酸三种物质的同时定量检测。

针对电化学检测法，目前最新的技术是在电极上修饰纳米材料以提升其性能，具体包括金、银、铂等贵金属材料，以及石墨烯、碳纳米管等碳纳米材料，然而，虽然使用纳米材料修饰电极使得电极选择性及灵敏度有所提升，但修饰在电极上的纳米材料容易从电极上脱落，且材料与电极间的存在界面阻碍了电子的传输，从而影响到检测效果。同时因为材料制备难度大、成本太高等原因，难以量产并投入大规模应用。

碳纤维纸是一种优异的碳材料，因其具有高导电性、高孔隙率以及稳定性佳等特点被广泛应用于燃料电池、超级电容器等领域，其表面积较大且孔隙密度高，一般用于与金属氧化物、石墨烯等材料复合构建电化学传感器。

铂作为一种贵金属，具有优异的电催化性能，因此被广泛应用于氧化、还原及析氢反应中，铂基纳米材料具有良好的导电性和生物兼容性，被应用于电化学传感器，现有技术通过将铂基纳米材料与多种材料复合，以此实现对部分生化分子的检测。

现有的针对抗坏血酸、多巴胺和尿酸同时检测的电化学传感器电极一般具备较复杂的工艺条件，无法实现量产与应用，阻碍了相应的快检仪器的开发。

专利CN103604849B公开了一种同时检测多巴胺、抗坏血酸和尿酸的电化学传感器，具体采用玻碳电极为工作电极基底，其表面修饰石墨烯与介孔四氧化三铁的复合材料，参比电极和对电极分别采用饱和甘汞电极和铂丝电极，可以实现在较高浓度的共存物质存在时单一物质的测定，也可对多巴胺、抗坏血酸和尿酸进行同时测定，具备一定的灵敏度与稳定性。但是这种工艺复杂，生产成本太高，且其灵敏度与检出限并未达到领先水平。

专利CN108344785A公开了一种可用于同时检测抗坏血酸、多巴胺和尿酸的复合材料修饰电极的制备方法，具体采用氧化锌-氧化铜/多孔碳球复合材料修饰电极，针对尿酸和多巴胺检测的线性范围分别为54～1600μM/L和13～400μM/L。但是这种方法使用材料与工艺成本太高，无法实现产业化生产。

综上所述，针对抗坏血酸、多巴胺和尿酸的同时检测，需要一种高稳定、高灵敏度、高选择性且具有良好抗干扰性能的电化学检测用传感电极。

发明内容

本发明的目的是提供一种可用于同时检测抗坏血酸、尿酸和多巴胺的铂修饰的纳米多孔金锡/碳纤维纸复合电极(Pt@NP-AuSn@Ni@CFP)。