[发明专利]一种硫钨酸锰三元纳米材料及工作电极和过氧化氢探测器

说明书

本发明提供了一种硫钨酸锰三元纳米材料，其合成方法包括以下步骤：提供醇水溶液，再向醇水溶液中添加氯化亚锰和钨酸钠，经过初步搅拌混匀后再向醇水溶液中添加硫源，再次搅拌混匀后，将混合体系转移至145～175℃下反应24～72h，反应完后冷却、离心，收集沉淀，制得硫钨酸锰三元纳米材料。本发明硫钨酸锰三元纳米材料的制备方法以廉价易得的二价锰为原料，通过水热法处理后，得到硫钨酸锰三元材料，制备方法简单，制得检测性能良好的过氧化氢传感器，具有宽检测范围、低检出限、高灵敏度等优点。本发明还提供了一种工作电极及过氧化氢探测器。

技术领域

本发明涉及新材料检测技术领域，具体涉及一种硫钨酸锰三元纳米材料，还 涉及一种包含硫钨酸锰三元纳米材料的工作电极，还涉及一种过氧化氢探测器。

背景技术

H₂O₂参与了许多重要的生物及化学反应，并在许多领域发挥了重要作用，例 如，食品、制药、工业和环境分析。传统的检测H₂O₂技术有滴定法、紫外-可见 分光光度法和化学发光法等存在检测限不足、操作复杂等缺点。随着科学技术的 不断发展，因此，有必要建立一种可靠的、灵敏的、快速的、实时的检测H₂O₂的方法。电化学测试技术因其易于监测、灵敏度高、仪器体积小、成本低等优点 在分析领域得到了广泛的关注。在电化学方法中，酶电化学传感器因其高灵敏度 和优异的选择性较多被研究，然而酶的参与电化学传感器是会加速电极与H₂O₂之间的电子转移。然而，基于酶的传感器中存在一些常见问题，如实验材料昂贵、电极稳定性差、操作环境要求苛刻(合适的pH和温度)、电极制备固定程序复杂、 酶容易变质等等。越来越多的工作者为了避免其影响而开发出了绿色简单的非酶 电化学传感器，能够避免酶电化学传感器的一些不足，将会有更大的发展空间， 使其具有更好的灵敏度，更高的选择性和准确度。因此开发高效绿色可持续利用 的无酶电化学传感器检测H₂O₂是非常重要的。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种硫钨酸锰三元纳米材料，本发明还提供了一种 工作电极，本发明还提供了一种过氧化氢探测器。通过提供一种非酶电化学传感 器以解决现有过氧化氢探测过程中存在的实验材料昂贵、电极稳定性差、操作环 境要求苛刻、电极制备固定程序复杂、酶容易变质等问题。

第一方面，本发明提供了一种硫钨酸锰三元纳米材料，其合成方法包括以下 步骤：

提供醇水溶液，再向醇水溶液中添加氯化亚锰和钨酸钠，经过初步搅拌混匀 后再向醇水溶液中添加硫源，再次搅拌混匀后，将混合体系转移至145～175℃ 下反应24～72h，反应完后冷却、离心，收集沉淀，制得硫钨酸锰三元纳米材料。

本发明硫钨酸锰三元纳米材料采用氯化亚锰、钨酸钠和硫源在醇水溶液条件 下反应制得，氯化亚锰、钨酸钠和硫源反应过程中发生氧化还原反应并借助于水 热条件进一步反应生成硫钨酸锰三元纳米材料，具有取材方便、方法简单、成本 低廉、绿色环保等优势。硫钨酸锰三元纳米材料的制备过程具有步骤简单、成本 低、可用于大规模工业化生产等优点。硫钨酸锰三元纳米材料的制备方法以廉价 易得的二价锰为原料，通过水热法处理后，得到硫钨酸锰三元材料，制备方法简 单，制得检测性能良好的过氧化氢传感器，具有宽检测范围、低检出限、高灵敏 度等优点。在实际样品中的检测上，有很好的检测潜能。

优选的，所述硫源为硫代乙酰胺、硫脲、过硫酸铵、硫化钠和半胱氨酸中的 至少一种。

优选的，所述醇水溶液为甲醇水溶、乙醇水溶液或者甲醇/乙醇的混合水溶液， 所述醇水溶液中醇与水的体积之比为1:3。

优选的，在所述混合体系中，所述氯化亚锰的浓度为6～18mg/ml，所述钨酸 钠的浓度为10～30mg/ml，所述硫源的浓度为10～30mg/ml。

优选的，所述离心转速为3000～5000r/min，离心时间为10～30min。