[发明专利]基于石墨烯/ZnO/泡沫镍纳米复合材料的葡萄糖传感器电极

说明书

本发明公开了一种基于石墨烯/ZnO/泡沫镍纳米复合材料的葡萄糖传感器电极，本发明还公开了其制作方法，取1~1.5mL5%wt石墨烯油性浆料分散到100mL无水乙醇中，超声得到石墨烯分散液；再将0.01g(±0.005g)的纳米ZnO粉末加入到此溶液中超声分散得到石墨烯/ZnO纳米复合材料分散液；将泡沫镍（1cm×1cm的正方形）用银浆将铜导线的一端粘接在电极一脚，放入干燥箱中干燥，然后，将E‑44环氧树脂与聚酰胺1:1比例混合后涂覆在裸露的导线及银浆处，起保护作用，放入高温鼓风干燥箱中干燥；将制作的电极分别用去离子水、乙醇、去离子水室温下超声清洗，放入干燥箱中干燥，将电极浸入石墨烯/ZnO纳米复合材料分散液超声，取出电极，放入干燥箱，得到葡萄糖传感器电极。

技术领域

本发明涉及一种基于石墨烯/ZnO/泡沫镍纳米复合材料的葡萄糖传感器电极，本发明还涉及其制作方法。

背景技术

糖尿病作为一种慢性病,不断威胁着人类的健康。葡萄糖浓度检测技术不仅应用于糖尿病的诊断，还广泛应用于食品工业、发酵工业、环境保护和生物技术等领域。随着科技的不断进步，各行业对葡萄糖检测技术的要求也越来越高。开发快速、可靠而有效的葡萄糖浓度检测方法，也越来越引起人们的重视。传统的葡萄糖检测方法包括比色法，高效液相色谱法，化学发光法和电化学传感器法等。在这些技术中，电化学生物传感器由于具有灵敏度高、重复性好、使用方便，操作简单的特点而备受关注。但生物传感器存在固有的缺点，其固定在电极表面上的酶易被环境因素干扰，如保存时间，温度、pH、氧浓度等条件，限制了其实际应用。近年来，许多新型的纳米材料代替酶作为葡萄糖传感器活性物质的研究正在快速发展，包括碳基材料、各种贵金属（Au、Pt、Pd），金属合金（PT–Au、Pt–PD），过渡金属（Ni，Cu），和它们的氧化物（NiO、CuO）已被广泛应用于非酶葡萄糖传感。其中，镍基材料由于其较高的葡萄糖电催化氧化活性和低成本的特点，引起了特别的关注。

泡沫镍作为一种商业材料，具有三维多孔结构和优良的导电性，可以提供足够大的表面积，使离子和电子能够很好地接触到活性表面。氧化锌有优良的压电性、气敏性、压敏性和湿敏性，且原料廉价易得，常被用来制作传感器的敏感元件。石墨烯是一种由sp2杂化的碳原子以六边形排列形成的周期性蜂窝状二维碳质新材料，其厚度只有0. 335nm。石墨烯具有高导电性，高比表面积及高表面吸附能力等优异的物理化学性能，是制作传感器的理想材料。本发明结合石墨烯与氧化锌，将其修饰在泡沫镍基底上，来制作一种高灵敏度、高选择性、快速、廉价的葡萄糖传感器电极。

传感器电极作为传感器的关键部件，它的研制和开发技术直接关系到电化学葡萄糖传感器的制作水平，本发明提供了一种具有高灵敏度、高选择性、快速、廉价的基于石墨烯/ZnO/泡沫镍纳米复合材料的葡萄糖传感器电极的制作方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于石墨烯/ZnO/泡沫镍纳米复合材料的葡萄糖传感器电极，该电极具有具有高灵敏度、高选择性、快速、廉价的特点。利用本发明的葡萄糖传感器电极使用电化学方法，采用传统三电极系统，在碱性介质中，完成葡萄糖浓度的测定。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于石墨烯/ZnO/泡沫镍纳米复合材料的葡萄糖传感器电极，将氧化锌与石墨烯掺杂，修饰在泡沫镍上，在烘干箱中以60℃烘干2h，得到葡萄糖传感器电极。

其制作方法为：

1、将石墨烯与纳米ZnO掺杂。取1~1.5mL石墨烯含量5%wt的石墨烯油性浆料，分散到100mL无水乙醇中，超声处理30min，得到石墨烯分散液；再将0.01g(±0.005g)的纳米ZnO粉末加入到此溶液中超声分散30min，得到石墨烯/ZnO纳米复合材料分散液。