CN102645468A - 一种石墨烯修饰电化学传感器电极的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种石墨烯修饰电化学传感器电极的制备方法，其制作步骤为：(1)首先制备石墨烯(GO)水溶液；(2)制备纯的玻璃碳(GC)电极；(3)将石墨烯(GO)的溶液滴到玻璃碳(GC)电极的表面，然后将电极在室温下干燥得到氧化石墨烯修饰的玻璃碳电极，标记为GO/GC电极；(4)将GO/GC电极浸入到10mmol/L的pH值为5的磷酸缓冲液中进行电势扫描，制备经石墨烯修饰的电极；因石墨烯电极对NO的电化学还原有非常高的活性，亚硝酸根离子(NO2 -)以及其它一些生物物质的干扰效应基本上可以忽略因为Nafion膜的存在，所以制备的电极对NO有非常快速的响应，并且灵敏度高，稳定性好，可以被应用来检测汗氮的氧化物。
Description
技术领域：
本发明涉及一种电化学传感器电极的制备方法，尤其涉及一种通过在玻璃碳电极上电化学还原氧化石墨烯，用于一氧化氮检测的石墨烯修饰电化学传感器电极的制备方法。
背景技术：
石墨烯，作为一种新兴的碳材料自从被发现并从石墨块中成功分离出来已经在理论和实验方面引起了研究者很大的兴趣。石墨烯是一层sp2杂化碳原子组成的单原子厚度的平面片状材料。石墨烯可以裹成零维的富勒烯、卷成一维的纳米管或堆积成三维的石墨。因此，二维的石墨烯被认为是所有其它维度碳材料的构成单元。另外，基于其超快的电子传输性能、高的表面积、特殊的石墨烯基层片状结构和低的加工成本，石墨烯的大量应用都在被研究，包括基于石墨烯的场发射晶体管、电池和超电容器。尤其是，石墨卓越的电导性能(1.43×104S/m-1)和高的电催化性能使得基于石墨烯的电化学传感器和生物传感器在电化学领域引起了研究者越来越多的兴趣，比如酶的直接电化学研究和小生物分子的检测。
一氧化氮(NO)是一种非常重要的生物功能分子，在生物体内作为一种重要的生理性角色参与一系列生理和病理过程。NO是广为人知的一种存在于中枢和外围神经系统以及血管内皮组织的具有信号作用的物质，如果NO的浓度出现紊乱，则有可能导致炎症和变性疾病，免疫疾病，细菌感染，帕金森症和老年痴呆症。鉴于NO在生物中的重要性，发展检测NO的方法是非常重要的。目前还没有利用石墨卓越的电导性能制备出用于对NO检测的电化学传感器。
发明内容：
本发明针对现有技术的不足，提供了一种通过在玻璃碳电极上电化学还原氧化石墨烯，用于一氧化氮检测的石墨烯修饰电化学传感器电极的制备方法。
其制作步骤如下：
(1)合成的氧化石墨烯(GO)分散到水中形成浓度为0.125mg/mL的水溶液；
(2)纯的玻璃碳(GC)电极先用0.3μm的铝粉打磨，然后用二次去离子水洗涤，再分别在乙醇、丙酮和水中超声5min；
(3)10μL GO的溶液滴到GC电极的表面，然后将电极在室温下干燥得到氧化石墨烯修饰的玻璃碳电极，标记为GO/GC电极；
(4)将GO/GC电极浸入到10mmol/L的pH值为5的磷酸缓冲液中，然后在0.0～-0.5V的电势范围内进行5次循环电势扫描；在这个过程中记录伏安曲线，在第一次循环时，在电势为-0.8V时开始出现阴极电流，在-1.2V达到峰值，这个电流对应的是GO中的C-O键的还原；当进行四次后，该峰值消失了，表明GO已经被全部还原为石墨烯，石墨烯修饰的电极标记为EGR/GC电极。
本发明专利通过在玻璃碳电极上电化学还原氧化石墨烯制备了石墨烯修饰的电极，因石墨烯电极对NO的电化学还原有非常高的活性，亚硝酸根离子(NO2 -)以及其它一些生物物质的干扰效应基本上可以忽略因为Nafion膜的存在。所以制备的电极对NO有非常快速的响应，并且灵敏度高，稳定性好，可以被应用来检测汗氮的氧化物。通过在基底电极的表面用直接电化学还原氧化石墨烯的方法制备石墨烯电极为构建基于石墨的电化学传感器提供了新的方法。
附图说明：
图1为：本发明专利在玻璃碳电极上进行电化学还原氧化石墨烯的伏安特性曲线图；其中：(a)第一次循环，(b)第四次循环。
具体实施方式：
为了加深对本发明的理解，下面结合实施对本发明作进一步详述。
一种石墨烯修饰电化学传感器电极的制备方法，其步骤如下：
(1)合成的氧化石墨烯(GO)分散到水中形成浓度为0.125mg/mL的水溶液；
(2)纯的玻璃碳(GC)电极先用0.3μm的铝粉打磨，然后用二次去离子水洗涤，再分别在乙醇、丙酮和水中超声5min；
(3)10μL GO的溶液滴到GC电极的表面，然后将电极在室温下干燥得到氧化石墨烯修饰的玻璃碳电极，标记为GO/GC电极；
(4)将GO/GC电极浸入到10mmol/L的pH值为5的磷酸缓冲液中，然后在0.0～-0.5V的电势范围内进行5次循环电势扫描；在这个过程中记录伏安曲线，在第一次循环时，在电势为-0.8V时开始出现阴极电流，在-1.2V达到峰值，这个电流对应的是GO中的C-O键的还原；当进行四次后，该峰值消失了，表明GO已经被全部还原为石墨烯，石墨烯修饰的电极标记为EGR/GC电极。
本发明专利所制备的电极对一氧化氮(NO)的氧化具有更高的稳定性和更强的催化性能，当电极上NO的氧化峰出现在大约1.05V(以Ag/AgCl为参照)，NO的电极反应由扩散过程控制，在最佳条件下，NO浓度在7.2×10-7～7.84×10-5mol/L范围内时峰值电流与其呈线性关系，检测限为2.0×10-7mol/L，并且电极对NO的响应时间小于3s，灵敏度为299.1μA/mA，表明该电极可以作为检测NO的优良的传感器。如果进一步用Nafion修饰，检测就可以不受硝酸盐和其它生物物质的干扰，该电极为NO的检测提供了新的方法。
Claims (1)
1.一种石墨烯修饰电化学传感器电极的制备方法，其特征在于：制备步骤如下：
(1)合成的氧化石墨烯-GO分散到水中形成浓度为0.125mg/mL的水溶液；
(2)纯的玻璃碳-GC电极先用0.3μm的铝粉打磨，然后用二次去离子水洗涤，再分别在乙醇、丙酮和水中超声5min；
(3)10μL GO的溶液滴到GC电极的表面，然后将电极在室温下干燥得到氧化石墨烯修饰的玻璃碳电极，标记为GO/GC电极；
(4)将GO/GC电极浸入到10mmol/L的pH值为5的磷酸缓冲液中，然后在0.0～-0.5V的电势范围内进行5次循环电势扫描；在这个过程中记录伏安曲线，在第一次循环时，在电势为-0.8V时开始出现阴极电流，在-1.2V达到峰值，这个电流对应的是GO中的C-O键的还原；当进行四次后，该峰值消失了，表明GO已经被全部还原为石墨烯，石墨烯修饰的电极标记为EGR/GC电极。
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104593802A (zh) * | 2014-12-23 | 2015-05-06 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 石墨烯的电化学制备方法 |
| CN105136886A (zh) * | 2015-10-14 | 2015-12-09 | 无锡百灵传感技术有限公司 | 一种快速定量检测苏丹红的电极 |
| CN105153340A (zh) * | 2015-07-14 | 2015-12-16 | 湘潭大学 | 用于过氧化氢传感器的刚性链液晶聚合物材料的制备方法 |
| CN106915829A (zh) * | 2017-04-27 | 2017-07-04 | 中国科学院生态环境研究中心 | 碳纤维电极及其制备方法、双极室生物电化学设备 |
| CN108135479A (zh) * | 2015-07-24 | 2018-06-08 | 外分泌腺系统公司 | 具有减小的感测器和汗腺之间的芯吸容积的装置 |
| CN108878171A (zh) * | 2018-07-27 | 2018-11-23 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所南昌研究院 | 芯鞘型柔性石墨烯纤维超级电容器及其电致还原制备方法 |
| CN112730557A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-04-30 | 中南民族大学 | 一种直接实时检测no的电化学传感器及其制备方法 |
| CN114076787A (zh) * | 2021-11-24 | 2022-02-22 | 山东省科学院生物研究所 | 一种聚合物伏安式pH电极及其制备方法和应用 |
| CN115165998A (zh) * | 2022-07-26 | 2022-10-11 | 哈尔滨理工大学 | 一种用于多巴胺检测的电化学传感器及其制备方法与应用 |
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- 2012-03-31 CN CN2012100916216A patent/CN102645468A/zh active Pending
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| SHAN WEI TING等: ""Direct Electrochemistry of Catalase Immobilized at Electrochemically Reduced Graphene Oxide Modified Electrode for Amperometric H2O2 Biosensor"", 《INT. J. ELECTROCHEM. SCI.》 * |
| SU-JUAN LI等: ""Preparation of electrochemically reduced graphene oxide-modified electrode and its application for determination of p-aminophenol"", 《J SOLID STATE ELECTROCHEM》 * |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104593802A (zh) * | 2014-12-23 | 2015-05-06 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 石墨烯的电化学制备方法 |
| CN104593802B (zh) * | 2014-12-23 | 2018-01-26 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 石墨烯的电化学制备方法 |
| CN105153340A (zh) * | 2015-07-14 | 2015-12-16 | 湘潭大学 | 用于过氧化氢传感器的刚性链液晶聚合物材料的制备方法 |
| CN108135479A (zh) * | 2015-07-24 | 2018-06-08 | 外分泌腺系统公司 | 具有减小的感测器和汗腺之间的芯吸容积的装置 |
| CN105136886A (zh) * | 2015-10-14 | 2015-12-09 | 无锡百灵传感技术有限公司 | 一种快速定量检测苏丹红的电极 |
| CN105136886B (zh) * | 2015-10-14 | 2018-05-01 | 广州智谱慧科技有限公司 | 一种快速定量检测苏丹红的电极 |
| CN106915829A (zh) * | 2017-04-27 | 2017-07-04 | 中国科学院生态环境研究中心 | 碳纤维电极及其制备方法、双极室生物电化学设备 |
| CN106915829B (zh) * | 2017-04-27 | 2020-10-20 | 中国科学院生态环境研究中心 | 碳纤维电极及其制备方法、双极室生物电化学设备 |
| CN108878171A (zh) * | 2018-07-27 | 2018-11-23 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所南昌研究院 | 芯鞘型柔性石墨烯纤维超级电容器及其电致还原制备方法 |
| CN112730557A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-04-30 | 中南民族大学 | 一种直接实时检测no的电化学传感器及其制备方法 |
| CN112730557B (zh) * | 2020-12-21 | 2023-08-15 | 中南民族大学 | 一种直接实时检测no的电化学传感器及其制备方法 |
| CN114076787A (zh) * | 2021-11-24 | 2022-02-22 | 山东省科学院生物研究所 | 一种聚合物伏安式pH电极及其制备方法和应用 |
| CN114076787B (zh) * | 2021-11-24 | 2023-11-07 | 山东省科学院生物研究所 | 一种聚合物伏安式pH电极及其制备方法和应用 |
| CN115165998A (zh) * | 2022-07-26 | 2022-10-11 | 哈尔滨理工大学 | 一种用于多巴胺检测的电化学传感器及其制备方法与应用 |
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