[发明专利]氧化铜-石墨烯纳米复合物修饰电极的制备方法及修饰电极在测定葡萄糖中的应用

摘要

本发明涉及一种利用氧化铜-石墨烯纳米材料修饰玻碳电极的制备以及将其作为葡萄糖电化学传感器应用于葡萄糖的快速测定，属电化学分析检测技术领域。本发明主要是用氧化铜-石墨烯纳米复合材料修饰玻碳电极制备葡萄糖传感器对葡萄糖的电化学催化氧化作用，通过电流-时间曲线法对葡萄糖进行灵敏的定量分析测定。本发明的要点是将石墨烯的萘酚悬浮液滴涂到处理好的玻碳电极表面，晾干后形成一层均匀的修饰层，利用操作简易的电沉积法制备了氧化铜-石墨烯纳米复合物的敏感层，实现对葡萄糖氧化的稳定催化。本发明制得的过葡萄糖传感器可用于临床上血清中血糖含量的检测分析，测定过程具有快速、灵敏、准确、稳定、干扰小等特点。

主权项

氧化铜‑石墨烯纳米复合物修饰电极的制备方法，其特征在于具有以下的步骤：a. 玻碳电极的预处理：首先将玻璃态碳电极即玻碳电极分别用1.0，0.3，0.05 μm Al2O3抛光粉对所述玻碳电极依次进行打磨抛光，抛光至镜面，然后依次用超纯水、稀硝酸溶液、无水乙醇及超纯水超声清洗干净，晾干待用；b. 氧化铜‑石墨烯纳米复合材料修饰电极的制备：首先在冰水浴中装配好反应瓶，加入适量的浓硫酸，搅拌下加入一定量的石墨粉和适量的硝酸钠的固体混合物，再分次加入适量的高锰酸钾，控制反应温度不超过20 ºC，搅拌反应一段时间，然后升温到35 ºC，继续搅拌30 min，再缓慢加入一定量的去离子水，搅拌20 min后，加入适量双氧水还原残留的氧化剂，使溶液变为亮黄色；趁热过滤，并用质量比为5%的HC1溶液和超纯水洗涤直到滤液中无硫酸根被检测到为止；最后将滤饼置于60 ºC的真空干燥箱中充分干燥，得到氧化石墨；称取一定量的氧化石墨分散到200 mL的水中，常温下超声剥离40 min，得到棕色均一的悬浮液，在5000 rpm下离心5 min后，弃去未剥离的残渣，向该分散液中加入适量的水合肼，得到的混合液搅拌5 min；然后水浴加热到100 ºC，在搅拌下保温24小时；过滤并洗涤三次后，将滤饼在60 ºC的真空干燥箱中干燥过夜后，得到黑色的疏水性的粉末即石墨烯，常温下保存；将上述步骤得到的石墨烯分散到体积比为0.1%的萘酚水溶液中超声得到一定浓度的石墨烯分散液，用微量移液枪准确移取10 µL石墨烯的萘酚分散液，滴涂在处理好的玻碳电极表面，室温下干燥，得到石墨烯修饰电极；将石墨烯修饰玻碳电极作为工作电极，与饱和甘汞电极、铂片电极组成三电极系统，在含有0.01 M CuCl2的0.1 M KCl溶液中，恒电位–0.4 V下电沉积一定时间，用超纯水冲洗干净后，最后氮气流吹干，得到铜‑石墨烯纳米复合物修饰电极；将铜‑石墨烯纳米复合物修饰电极浸入到0.1 M NaOH中，利用循环伏安法在–0.50 V到+0.30 V的电位窗下，设置扫速100 mV s–1，反复扫描至稳定，最后，该电极用超纯水冲洗3次，得到氧化铜‑石墨烯纳米复合物修饰电极。