[发明专利]一种碳纳米管/氧化亚铜/金纳米颗粒/碳纤维丝电极、电化学传感器及制备与应用

说明书

本发明属于电化学传感器技术领域，具体涉及一种碳纳米管/氧化亚铜/金纳米颗粒/碳纤维丝电极、电化学传感器及制备与应用。本发明采用导电银胶将碳纤维单丝和铜丝粘结，然后用毛细玻璃管封装，得到碳纤维丝电极；将上述电极、对电极和参比电极插入氯金酸溶液中进行电沉积，得到金纳米颗粒/碳纤维丝电极；将上述电极、对电极和参比电极插入到硝酸铜溶液中进行沉积，得到氧化铜/金纳米颗粒/碳纤维丝电极；将上述电极、对电极和参比电极插入到碳纳米管悬浮液中进行电沉积，得到碳纳米管/氧化亚铜/金纳米颗粒/碳纤维丝电极，该电极应用于制备电化学传感器，具有低检测限、高测试灵敏度、稳定性好、抗干扰能力强等特点。

技术领域

本发明属于电化学传感器技术领域，具体涉及一种碳纳米管/氧化亚铜/金纳米颗粒/碳纤维丝电极、电化学传感器及制备与应用。

背景技术

在植物生长发育过程中，植物激素的含量微小，但其肩负着调控植物生长和凋亡的重大作用。吲哚-3-乙酸是植物自身合成的内源生长素，参与了各种生理过程的调控，包括植物的生长、开花和枯萎等。采集吲哚-3-乙酸的浓度信息，对指导农作物的产量提升和品质管控均具有重要的意义。因此，在农业生产应用中，亟须设计新型的吲哚-3-乙酸传感器，以实现植物体内吲哚-3-乙酸的实时检测。

目前，对于吲哚-3-乙酸的常规检测方法主要包括：质谱分析法、液相色谱法、荧光光谱法、毛细管电泳法和放射免疫分析法等。但是，上述检测方法大都是采用离体采样的方法，无法实时检测植物体内的吲哚-3-乙酸。此外，离体采样方法检测吲哚-3-乙酸，多采用大型贵重仪器，上机前还需要进行相应的预处理，预处理过程较为复杂且耗时，无法快速获取待检测物信息的变化情况。而且，复杂的预处理工序也要求检测操作人员应当具有熟练的实验技能。

如今，越来越多的研究工作立足于发展即时快速检测植物激素信息的方法，以便实时获取植物在外界环境条件影响下的激素响应。电化学传感器法具有响应时间短、准确度高、前处理要求低、操作简便、成本低等优点，可作为快速检测吲哚-3-乙酸的优选方法之一。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的不足和缺点，本发明首要目的在于提供一种碳纳米管/氧化亚铜/金纳米颗粒/碳纤维丝电极。

本发明的另一目的在于提供上述碳纳米管/氧化亚铜/金纳米颗粒/碳纤维丝电极的制备方法，该方法工艺简单、可控性强，制作成本低。

本发明的再一目的在于提供上述碳纳米管/氧化亚铜/金纳米颗粒/碳纤维丝电极的应用。

本发明的第四个目的在于提供一种电化学传感器，该电化学传感器采用上述碳纳米管/氧化亚铜/金纳米颗粒/碳纤维丝电极为工作电极，具有低检测限、高测试灵敏度、稳定性好、抗干扰能力强的特点，适合传感器的广泛应用推广。

本发明的第五个目的在于提供上述电化学传感器在植物中检测吲哚-3-乙酸的应用。

本发明的目的通过下述技术方案来实现：

一种碳纳米管/氧化亚铜/金纳米颗粒/碳纤维丝电极，通过如下方法制备得到：

采用导电银胶将碳纤维单丝和铜丝粘结，然后用毛细玻璃管封装，得到碳纤维丝电极；将碳纤维丝电极、对电极和参比电极插入氯金酸溶液中采用电流时间法进行第一次电沉积，清洗干燥，得到金纳米颗粒/碳纤维丝电极；将金纳米颗粒/碳纤维丝电极、对电极和参比电极插入到硝酸铜溶液中，采用电流时间法进行第二次电沉积，清洗干燥，得到氧化铜/金纳米颗粒/碳纤维丝电极；将氧化铜/金纳米颗粒/碳纤维丝电极、对电极和参比电极插入到碳纳米管悬浮液中，采用电流时间法进行第三次电沉积，清洗干燥，得到碳纳米管/氧化亚铜/金纳米颗粒/碳纤维丝电极；

所述的对电极优选为铂丝；

所述的参比电极优选为Ag/AgCl电极；

所述的氯金酸溶液的浓度优选为1～5％(w/w)；