[发明专利]一种超低浓度双氧水传感器透明电极的简便制备方法

说明书

本发明提供一种超低浓度双氧水传感器透明电极的简便制备方法，包括步骤：以甲烷为碳源气体，采用常压化学气相沉积法在石英玻璃表面沉积生长石墨烯制备得到石英玻璃石墨烯；然后以铂片为溅射靶，利用真空磁控溅射工艺，在石英玻璃石墨烯的表面溅射铂纳米粒子制备得到石墨烯玻璃复合铂纳米粒子透明电极。本发明制备方法简单，所得电极可作为独立透明电极应用于传感器，能够对超低浓度的双氧水进行检测，检测下限为3.3nmol/L,检测线性范围为10nmol/L‑80μmol/L，充分拓展了H₂O₂传感器的应用区间；同时具有对多巴胺，抗坏血酸和尿酸较强的抗干扰性能，可应用于实际的生物样品的检测。

技术领域

本发明涉及一种超低浓度双氧水传感器透明电极的简便制备方法，属于化学传感器技术领域。

背景技术

过氧化氢(H₂O₂)是生物医学和化学工业中的重要中间体，在临床医学、环境和食品检测等领域具有重要的应用价值；在生物学上，过氧化氢也是癌症、阿尔茨海默病、帕金森病等重大疾病的重要指标。因此，准确测定低浓度H₂O₂具有重要的现实意义。近年来，化学发光法、光谱法、色谱法、酶化学法等被广泛应用于过氧化氢的有效检测；但这些检测方法涉及的设备复杂且检测过程繁琐，同时检测限和检测线性的局限性限制了H₂O₂传感器应用场景的拓展。

非酶电化学过氧化氢传感器克服了上述方法的缺陷，由于其设备简单、易于小型化、灵敏度高、选择性好、响应迅速等优点而被广泛应用于过氧化氢的检测。电化学过氧化氢传感器方法实现对待测样品的检测是基于被测物质的浓度在一定范围内与电参数存在线性关系来进行测定的分析方法。但现有电化学过氧化氢传感器存在对双氧水检测限高、不能有效检测低浓度双氧水的弊端。如，中国专利文献CN103792271A公开了一种过氧化氢非酶电化学传感器及其制备方法，先对玻碳电极进行预处理和活化，然后采用磁控溅射将Ag纳米粒子束流沉积在玻碳电极上制得电极材料。该发明方法构建的电极能使催化剂在电极表面具有良好的分散性、结晶性及洁净的表面，但对双氧水的检测下限为1mol/L，检测下限较高，不能检测低浓度双氧水，且抗干扰性能未涉及。又如，中国专利文献CN109298050A公开了一种基于激光诱导性石墨烯-贵金属纳米复合物的过氧化氢无酶传感器的制备方法；首先，采用高强度激光束在聚酰亚胺薄膜表面进行雕刻或烧灼后，去除聚酰亚胺薄膜剩余的材料，得到图案化的激光诱导性石墨烯；其次，将激光诱导性石墨烯移入真空磁控溅射装置进行贵金属的溅射，得到激光诱导性石墨烯-贵金属纳米复合物；最后，以激光诱导性石墨烯-贵金属纳米复合物为工作电极，与辅助电极、参比电极共同组建过氧化氢电化学传感器。该发明所涉及传感器可实现对含有微量过氧化氢的水溶液进行过氧化氢的快速灵敏检测，但检测下限为0.1μmol/L，仍然较高，不能对更低浓度的双氧水进行检测。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种超低浓度双氧水传感器透明电极的简便制备方法。本发明制备方法简单，利用直接化学气相沉积制备石英玻璃石墨烯，然后结合真空磁控溅射工艺得到石墨烯玻璃复合铂纳米粒子，其可作为独立透明电极应用于传感器，能够对超低浓度的双氧水进行检测，检测下限为3.3nmol/L,检测线性范围为10nmol/L-80μmol/L，充分拓展了H₂O₂传感器的应用区间；同时具有对多巴胺，抗坏血酸和尿酸较强的抗干扰性能，可应用于实际的生物样品的检测。

术语说明：

室温：具有本领域公知的含义，具体指25℃±5℃。

本发明的技术方案如下：

一种超低浓度双氧水传感器透明电极的简便制备方法，包括步骤：

(1)以甲烷为碳源气体，于温度800-1200℃下，采用常压化学气相沉积法在石英玻璃表面沉积生长石墨烯，制备得到石英玻璃石墨烯；