[发明专利]一种石墨炔修饰电极及其制备方法和检测色氨酸的方法

说明书

本发明公开了一种石墨炔修饰电极及其制备方法和检测色氨酸的方法，配置石墨炔溶液，于导电材料上通过滴涂法或电化学沉积法修饰石墨炔，干燥制得石墨炔修饰电极；并将该石墨炔修饰电极应用于色氨酸含量的检测。本发明通过在导电材料表面修饰石墨炔(GDY)增加了导电材料的比表面积和导电性，与现有色氨酸电化学传感器相比该电极具有制备方法简单、反应速度快、灵敏度高、检出限低等优点。

技术领域

本发明涉及电化学传感器领域，具体涉及一种石墨炔修饰电极及其制备方法和检测色氨酸的方法。

背景技术

电化学传感器在环境监测、食物检验、药品分析和植物活性分子分析等方面具有非常重要的实用价值。随着当前电化学传感技术的不断进步，对电化学传感的要求也逐步提高，发展新型简便、灵敏耐用、准确可靠的电化学传感器显得尤为重要。

电化学传感器测定生物小分子具有简便、灵敏耐用等优点，电极作为电化学测定的核心部件之一，其选择尤为重要。不同的材料涂覆在电极上会对不同的物质产生反应，因此可以通过调整修饰材料来实现对不同物质的特异性检测，碳纳米材料凭借其比表面积大、界面吸附能力强、电催化活性以及电子转移性能好成为电化学传感器修饰材料的研究热点。在众多的碳材料中，石墨炔由于具有sp杂化态形成，这种由sp杂化态形成的同素异形体具有二维平面网络结构，具有高共轭和无顺反异构体等优点。石墨炔具有大的宽面间距、共轭体系、优良的半导体和化学稳定性性能、特殊孔洞结构和电子结构使得其在能源、电子、催化等领域存在着潜在的应用前景和价值。

色氨酸是植物体内生长素生物合成重要的前体物质，其结构与吲哚乙酸(IAA)相似，在高等植物中普遍存在。在植物中，色氨酸作为合成前体，先脱羧形成色胺，然后氧化脱氨形成吲哚乙醛，最后变为IAA。植物生长素在植物生长发育过程中调节着大量的生命过程，因此实现对色氨酸的定量检测具有重要意义。电化学法检测色氨酸相较于其他检测方法具有响应速度快、灵敏度高等优点，王美玲等发明人于2019年提出《利用N掺杂纳米碳球同时检测食品中酪氨酸和色氨酸的方法》也是通过电化学法检测色氨酸，其以形貌均匀聚吡咯纳米球为前驱体，在氩气气氛中进行碳化制备100纳米的氮掺杂纳米碳球，再将其滴涂在玻碳电极表面用于检测食品中酪氨酸和色氨酸。相较于该方法，本发明具备实验条件要求低、操作步骤简便、灵敏度高等优点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种石墨炔修饰电极及其制备方法和应用于检测色氨酸的方法，具备制备方法简单、反应速度快、灵敏度高、检出限低等优点。

本发明通过以下方案实现上述目的。

一种石墨炔修饰电极的制备方法，包括如下步骤:

(1)关于石墨炔溶液的配置，将石墨炔分散在溶剂中并超声以获得石墨炔溶液；

(2)将步骤(1)所述的石墨炔溶液采用滴涂法或恒电位法于导电材料上修饰石墨炔，干燥即得石墨炔修饰电极。

优选的，步骤(1)所述溶剂为乙醇、超纯水或Nafion水/乙醇溶液。

优选的，步骤(1)所述石墨炔溶液的浓度为0.2-5mg/mL。

优选的，步骤(1)所述超声体系为自来水或超纯水。

优选的，步骤(1)所述超声处理的时间为0.5-48h。

优选的，步骤(2)所述滴涂法修饰石墨炔，滴涂所述石墨炔溶液的用量为0.1-3.5L/m²。

优选的，步骤(2)所述恒电位法修饰石墨炔，所述石墨炔溶液的溶剂为超纯水。

优选的，步骤(2)所述恒电位法修饰石墨炔，其沉积电压范围为1.0-2.0V，恒电位法的沉积时间为50-200s。

优选的，步骤(2)所述石墨炔修饰电极所采用的导电材料为裸玻碳电极、碳糊电极、丝网印刷电极、石墨电极、金属电极。