[发明专利]用于检测没食子酸的复合材料修饰电极的制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种用于检测没食子酸的复合材料修饰电极的制备方法及应用。制备方法如下：首先，将纯化后的碳纳米管作为基底，采用扩散法将钴离子吸附在碳纳米管壁上，然后在超声下将有机配体2‑甲基咪唑与上述物质相结合，形成钴基金属有机框架材料/碳纳米管复合材料。制备二氧化硅纳米颗粒并进行疏水化处理，最后采用滴涂法将以上三种材料形成的复合材料修饰在石英晶体微天平的金电极表面。以获得的修饰电极为工作电极，银/氯化银电极为参比电极，铂电极为对电极，构成三电极体系，利用循环伏安法实现一定浓度范围内（0.05μM~200μM）的没食子酸溶液的检测，且该修饰电极具有较好的选择性和较高的灵敏度。

技术领域

本发明涉及一种电化学生物传感器的制备方法，尤其涉及一种用于检测没食子酸的复合材料修饰电极的制备方法及应用。

背景技术

没食子酸是一种天然的多酚化合物，广泛存在于水果、蔬菜及植物中。没食子酸具有抗氧化、抗菌、抗炎、抗肿瘤等功用。通过预防或减缓人体的氧化应激，有助于降低癌症、糖尿病和心血管疾病等疾病的发展风险。然而，过量摄入没食子酸对人体是有害的，会产生细胞毒性。考虑到没食子酸的重要用途和过量摄入的负面影响，有必要采用化学分析方法来测定食品和饮料中的没食子酸含量。

目前，测定没食子酸的方法有高效液相色谱法、流动注射分析法、薄层色谱法、分光光度法和化学发光法。这些方法往往需要昂贵的仪器，熟练的操作人员和复杂的样品准备过程，检测过程也相对较长。而电化学分析方法具有灵敏度高、选择性高、成本低、检测时间短、操作简单等优点，受到越来越多的关注。

然而，电化学分析方法中的工作电极若未经过修饰而以裸电极的形式直接检测没食子酸，没食子酸在电极表面的氧化需要更高的电位，产生的响应信号也更弱。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种用于检测没食子酸的复合材料修饰电极的制备方法及应用，所述电极能够快速便捷地对没食子酸进行测定，且灵敏度高、检测限低、选择性好，具有较高的应用价值。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种用于检测没食子酸的复合材料修饰电极的制备方法，

（1）将200 mg 聚乙烯吡咯烷酮溶于50 mL甲醇中，然后在超声作用下加入10 mg碳纳米管，再将582 mg 六水合硝酸钴加入上述步骤形成的黑色悬浮液中，温和搅拌约1 h，将钴离子附在碳纳米管表面；将660 mg 2-甲基咪唑另溶于50 mL甲醇中，将形成的透明溶液与含有碳纳米管和硝酸钴的悬浮液混合，室温孵育12 h；最后用甲醇洗涤沉淀，离心收集沉淀，30℃下真空干燥12 h。最终得到紫黑色产物，为钴基金属有机框架材料/碳纳米管复合物；

（2）将100ml乙醇和10ml氨水混合均匀，再加入5ml正硅酸乙酯，在30℃下搅拌10h，得到二氧化硅纳米颗粒悬浮液；100mL乙醇和2mL的1H, 1H, 2H, 2H-全氟辛基三乙氧基硅烷混合后搅拌5 h，然后，5mL的二氧化硅纳米粒子悬浮液注入到混合液中，在30°C下搅拌10 h，对二氧化硅纳米颗粒进行疏水处理；取0.5 mL疏水二氧化硅纳米颗粒悬浮液与5mg钴基金属有机框架材料/碳纳米管一同加入4.5 mL乙醇中，超声混合2 h；最终合成钴基金属有机框架材料/碳纳米管/二氧化硅复合材料；

（3）用移液枪取步骤（2）中制得的复合材料2 μL，均匀滴加在石英晶体微天平的金电极表面，将电极置于真空环境中干燥，得到钴基金属有机框架材料/碳纳米管/二氧化硅修饰电极。

一种根据所述的制备方法得到的钴基金属有机框架材料/碳纳米管/二氧化硅修饰电极。

一种采用所述的钴基金属有机框架材料/碳纳米管/二氧化硅修饰电极的电化学分析装置，钴基金属有机框架材料/碳纳米管/二氧化硅复合材料修饰电极为工作电极，银/氯化银电极为参比电极，铂电极为参比电极。