CN108614018A - 氮掺杂氧化锌/碳中空多面体光电化学传感材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氮掺杂氧化锌/碳中空多面体光电化学传感材料及其制备方法，属于功能材料制备技术领域。该方法以硝酸锌、1‑甲基咪唑和2‑甲基咪唑为原料，甲醇为溶剂，首先采用共沉淀法制备出多面体锌基‑沸石咪唑类骨架材料，然后该材料在氮气氛围下经过高温煅烧，制备出氮掺杂氧化锌/碳中空多面体光电化学传感材料。氮掺杂氧化锌/碳中空多面体材料是由纳米颗粒组装而成，其大小约为1.0μm，表面粗糙，比表面积高达534.1 m2 g‑1。该材料应用在光电化学传感器中检测谷胱甘肽分子，展现出较宽的检测线性范围(10‑1200μM)、检出限值(8.0μM)和抗干扰能力。该发明方法简单易操作实施、成本低、产率高、重现性好。
Description
技术领域
本发明涉及一种氮掺杂氧化锌/碳中空多面体光电化学传感材料及其制备方法，属于功能材料制备技术领域。
背景技术
光电化学传感器具有快速、灵敏的优点，在食品检测、环境监测、生物医学等领域具有广阔的应用前景。近年来，光电化学传感器逐渐成为一把“利剑”，被越来越多地应用到分析化学的各个领域。在生物分析领域，谷胱甘肽是一种非常重要的物质，它在细胞增殖、信号转导等生命功能中扮演着重要的角色，其含量水平与癌症、神经性疾病、老年痴呆等有直接的联系。因此，基于光电化学传感器，并用于谷胱甘肽的生物分析，具有十分重要的研究意义。半导体材料是构建光电化学传感器的核心，氮掺杂半导体/碳的中空结构材料具有密度低、比表面积大、活性位点、导电性好等特点，近年来，引起了研究者的研究兴趣。氧化锌作为一种典型的半导体材料在光催化、气敏传感器和电化学储能方面也多有应用。然而，有关氮掺杂氧化锌/碳中空材料的合成及其在光电传感器中检测谷胱甘肽的应用中却鲜有报道。因此，研发一种工艺操作简单、产率高、重现行好的氮惨杂氧化锌/碳中空光电化学传感材料具有非常重要的现实意义。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明目的在于提供一种工艺操作简单、生产成本低的氮掺杂氧化锌/碳中空多面体光电化学传感材料的制备方法；另一目的在于提供光电性能好的氮掺杂氧化锌/碳中空多面体光电化学传感材料。
为实现本发明目的，在本发明技术方案中，首先将锌盐和咪唑类衍生物分别加入到甲醇溶剂中，溶解混匀后得到两种反应溶液；其次将上述两种反应溶液混合，搅拌均匀后，在室温下静置，得到多面体锌基-沸石咪唑类骨架材料；然后将多面体锌基-沸石咪唑类骨架材料在氮气下经过高温煅烧，制备出氮掺杂氧化锌/碳中空多面体光电化学传感材料。
具体步骤如下：
1）多面体锌基-沸石咪唑类骨架材料的制备：将锌盐和咪唑类衍生物分别加入到甲醇溶剂中，搅拌混匀后，配制成反应溶液；将上述两种反应溶液混合均匀，在室温下静置。产物经离心分离，洗涤，干燥后，得到多面体锌基-沸石咪唑类骨架材料。
2）氮掺杂氧化锌/碳中空多面体光电化学传感材料的制备：将上述制备好的多面体锌基-沸石咪唑类骨架材料平铺在干净干燥的瓷舟中，随后在管式炉中，氮气氛围下经过600～650 ℃高温煅烧，即可制备出氮掺杂氧化锌/碳中空多面体光电化学传感材料。
本发明方法中，所述的锌盐优选六水硝酸锌，所述的咪唑类衍生物为1-甲基咪唑和2-甲基咪唑。
反应溶液中锌盐的浓度为0.05～0.1 mol•L-1，1-甲基咪唑的浓度为0.2～0.4mol•L-1，2-甲基咪唑的浓度为0.2～0.4 mol•L-1，，咪唑类衍生物与锌盐的摩尔比为2～8：1。
本发明优点和创新点如下：
1、本发明以多面体锌基-沸石咪唑类骨架材料为自我模板，合成了氮掺杂氧化锌/碳中空多面体光电化学传感材料，该方法简单易操作、重现好、产率高。
2、本发明将多面体锌基-沸石咪唑类骨架材料经过高温煅烧，获得了氮掺杂氧化锌/碳中空多面体光电化学传感材料，其由纳米颗粒组装而成，大小约为1.0 μm，表面粗糙，比表面积高达534.1 m2 g-1。它不仅保持了多面体锌基-沸石咪唑类骨架材料的原有形貌，而且还产生了新颖的中空和多孔结构，其中1-甲基咪唑和2-甲基咪唑在煅烧过程中还提供了碳源和氮源。
3、氮掺杂氧化锌/碳中空多面体作为光电化学传感材料在检测谷胱甘肽时，展现出良好的线性范围(10-1200 μM)、检出限(8.0 μM)和抗干扰能力，表明氮掺杂氧化锌/碳中空多面体可作为光电化学传感材料应用于谷胱甘肽分子的检测。
附图说明
图1为本发明实施例1中氮掺杂氧化锌/碳中空多面体光电化学传感材料的合成及其在谷胱甘肽检测中的应用示意图。
图2为本发明实施例1中(a) 多面体锌基-沸石咪唑类骨架材料的X-射线粉末衍射图谱及其光学照片，(b) 氮掺杂氧化锌/碳中空多面体光电化学传感材料的X-射线粉末衍射图谱及其光学照片。
图3为本发明实施例1所得的多面体锌基-沸石咪唑类骨架材料的扫描电镜(a,b)和透射电镜照片(c)，氮掺杂氧化锌/碳中空多面体光电化学传感材料的扫描电镜(d,e)，透射电镜(f)和高分辨电镜照片(g)，氮掺杂氧化锌/碳中空多面体光电化学传感材料的扫描电镜照片(h)及C、N、Zn和O元素的成份成像图(i-l)，图3d中的插图为单个氮掺杂氧化锌/碳中空多面体光电化学传感材料的扫描电镜照片，图3g中的插图为氮掺杂氧化锌/碳中空多面体光电化学传感材料的选区电子衍射图。
图4为本发明实施例1所得的氮掺杂氧化锌/碳中空多面体光电化学传感材料的X-射线光电子能谱全谱图。
图5为本发明实施例1所得的氮掺杂氧化锌/碳中空多面体光电化学传感材料的氮气吸附-脱附曲线图。
图6为本发明实施例1所得的氮掺杂氧化锌/碳中空多面体光电化学传感材料应用于检测谷胱甘肽分子的测试图：(a)加入不同浓度谷胱甘肽的光电流响应曲线图，(b)响应光电流与谷胱甘肽浓度之间的线性关系图，(c,d)加入谷胱甘肽及干扰物质后的光电流响应曲线图。
具体实施方式
为对本发明进行更好地说明，举实施例如下，如下实施例是对本发明的进一步说明，而不限制本发明的范围。
实施例1
①将0.8925 g六水硝酸锌加入到50.0 mL甲醇溶剂中，搅拌溶解混匀；0.821 g 1-甲基咪唑和0.821 g 2-甲基咪唑溶于50.0 mL甲醇溶剂中，搅拌溶解混匀。将上述两种配好的溶液混合在一起，搅拌5 min后，在室温下静置24 h，产物离心分离，用甲醇洗涤数次并干燥，获得多面体锌基-沸石咪唑类骨架材料。
②将步骤①制备的“多面体锌基-沸石咪唑类骨架材料平铺在干净干燥的瓷舟中，将其放入管式炉中，在氮气氛围下经过650 ℃高温煅烧0.5 h，热处理结束后，管式炉自然冷却至室温，得氮掺杂氧化锌/碳中空多面体光电化学传感材料。
本发明中氮掺杂氧化锌/碳中空多面体光电化学传感材料的合成及其在谷胱甘肽检测中的应用如图1所示。
附图2a为煅烧前所合成物质的X-射线粉末衍射图谱，从图谱中可知是锌基-沸石咪唑类骨架材料，其光学照片表明锌基-沸石咪唑类骨架材料是白色物质。图3a和b锌基-沸石咪唑类骨架材料的扫描电镜照片，可知该材料是大小约为1.2 μm的多面体，图3c的透射电镜照片表明锌基-沸石咪唑类骨架材料是实心结构且具有光滑的表面。图2b是锌基-沸石咪唑类骨架材料在氮气下经过煅烧后，所得产物的X-射线粉末衍射图谱，图2b中所有的衍射峰均与ZnO(标准卡片 JCPDS: 36-1451)相符合，这表明锌基-沸石咪唑类骨架材料经过煅烧后转化为了ZnO，其光学照片表明所得的ZnO是黑色物质。图3d和e是黑色ZnO物质的扫描电镜照片，从中可发现ZnO是由诸多颗粒组装成的空心多面体结构且表面变得粗糙，图3f是ZnO的透射电镜照片，进一步证实了其为空心结构。图3g是ZnO材料的高分辨透射电镜照片，从中可清晰的看出晶格条纹间距d为0.28 nm (1)，对应于ZnO的 (100) 晶面，此外还可发现在ZnO表面包覆着一层厚度大约为3.2 nm (2)的碳层。图3(h-l)是元素成分成像图，结果显示C、N、Zn和O元素均匀的分布在ZnO光电化学传感材料中。图4是氮掺杂氧化锌/碳中空多面体光电化学传感材料的X-射线光电子能谱全图，从图中可发现除了C、Zn和O元素外，还出现了N元素，这进一步证实了黑色ZnO物质中含有N元素。图5为氮掺杂氧化锌/碳中空多面体光电化学传感材料的氮气吸附-脱附曲线，从中可知氮掺杂氧化锌/碳中空多面体光电化学传感材料的比表面积高达534.1m2 g-1。氮掺杂氧化锌/碳多面体光电化学传感材料具有大的比表面积和空心结构，有利于离子、电子和分子的传输扩散，可提供诸多的电化学活性位点，同时还可提高电解液与电极间的接触面积。因此，针对氮掺杂氧化锌/碳中空多面体，我们又试验了其作为光电化学传感材料应用于谷胱甘肽分子的检测。图6a为加入不同浓度谷胱甘肽后的光电流响应曲线，从中可发现加入谷胱甘肽后有明显的光电流响应，并且随着谷胱甘肽浓度的递增，其响应光电流也在逐渐增加。图6b是响应光电流与谷胱甘肽浓度之间的线性关系图，从图中可知在谷胱甘肽浓度为10-1200 μM之间保持着很好的检测线性关系，从该图中还可得到其最低检出限为8.0 μM。图6c为氮掺杂氧化锌/碳中空多面体光电化学传感材料的抗干扰能力测试曲线，当加入(1)谷胱甘肽时有很好的光电流响应，而加入(2) 多巴胺、(3) 葡萄糖、(4) 尿酸、(5) 抗坏血酸和(6) 牛血清蛋白这些易氧化物质时，几乎没有光电流响应产生。图6d为氮掺杂氧化锌/碳中空多面体光电化学传感材料对一些无机金属离子的抗干扰能力测试曲线，从中可发现加入(1)谷胱甘肽后有明显的光电流响应，加入如下金属离子(2) Na+、(3) K+、(4) Ca2+、(5) Zn2+、(6) Cu2+、(7) Mg2+和(8) Fe2+，发现几乎没有光电流产生。上述试验结果表明氮掺杂氧化锌/碳中空多面体光电化学传感材料在检测谷胱甘肽方面具有很好的应用。
实施例2
① 将0.7437 g六水硝酸锌加入到50.0 mL甲醇溶剂中，搅拌溶解混匀；1.2320 g 1-甲基咪唑和1.2320 g 2-甲基咪唑溶于50.0 mL甲醇溶剂中，搅拌溶解混匀。将上述两种配好的溶液混合在一起，搅拌5 min后，在室温下静置24 h，产物离心分离，用甲醇洗涤数次并干燥，获得多面体锌基-沸石咪唑类骨架材料。
② 将步骤①制备的“多面体锌基-沸石咪唑类骨架材料平铺在干净干燥的瓷舟中，将其放入管式炉中，在氮气氛围下经过600 ℃高温煅烧0.5 h，热处理结束后，管式炉自然冷却至室温，得氮掺杂氧化锌/碳中空多面体光电化学传感材料。
实施例3
① 将1.1899 g六水硝酸锌加入到50.0 mL甲醇溶剂中，搅拌溶解混匀；1.2320 g 1-甲基咪唑和1.2320 g 2-甲基咪唑溶于50.0 mL甲醇溶剂中，搅拌溶解混匀。将上述两种配好的溶液混合在一起，搅拌5 min后，在室温下静置24 h，产物离心分离，用甲醇洗涤数次并干燥，获得多面体锌基-沸石咪唑类骨架材料。
②将步骤①制备的“多面体锌基-沸石咪唑类骨架材料平铺在干净干燥的瓷舟中，将其放入管式炉中，在氮气氛围下经过650 ℃高温煅烧0.5 h，热处理结束后，管式炉自然冷却至室温，得氮掺杂氧化锌/碳中空多面体光电化学传感材料。
实施例4
① 将1.4875 g六水硝酸锌加入到50.0 mL甲醇溶剂中，搅拌溶解混匀；1.6400 g 1-甲基咪唑和1.6400 g 2-甲基咪唑溶于50.0 mL甲醇溶剂中，搅拌溶解混匀。将上述两种配好的溶液混合在一起，搅拌5 min后，在室温下静置24 h，产物离心分离，用甲醇洗涤数次并干燥，获得多面体锌基-沸石咪唑类骨架材料。
② 将步骤①制备的“多面体锌基-沸石咪唑类骨架材料平铺在干净干燥的瓷舟中，将其放入管式炉中，在氮气氛围下经过625 ℃高温煅烧0.5 h，热处理结束后，管式炉自然冷却至室温，得氮掺杂氧化锌/碳中空多面体光电化学传感材料。
Claims (2)
1.氮掺杂氧化锌/碳中空多面体光电化学传感材料，其特征在于，通过以下步骤制备而成：
1）多面体锌基-沸石咪唑类骨架材料的制备：将锌盐和咪唑类衍生物分别加入到甲醇溶剂中，搅拌混匀，配制成反应溶液；将上述两种反应溶液混合，搅拌混匀后，在室温下静置，产物经离心分离，洗涤，干燥后，得到多面体锌基-沸石咪唑类骨架材料；
2）氮掺杂氧化锌/碳中空多面体光电化学传感材料的制备：在管式炉中，氮气氛围下，将步骤（1）所得多面体锌基-沸石咪唑类骨架材料经过600～650 ℃高温煅烧，制备出氮掺杂氧化锌/碳中空多面体光电化学传感材料；
所述锌盐为六水硝酸锌；所述咪唑类衍生物为1-甲基咪唑和2-甲基咪唑。
2.如权利要求1所述的氮掺杂氧化锌/碳中空多面体光电化学传感材料，其特征在于，反应溶液中锌盐的浓度为0.05～0.1 mol•L-1，1-甲基咪唑的浓度为0.2～0.4 mol•L-1，2-甲基咪唑的浓度为0.2～0.4 mol•L-1，咪唑类衍生物与锌盐的摩尔比为2～8：1。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN112378968A (zh) * | 2020-11-09 | 2021-02-19 | 安徽工业大学 | 一种肼检测用传感器、氮掺杂多孔碳负载铜钴纳米复合材料及其制备方法和应用 |
| CN113376219A (zh) * | 2020-03-09 | 2021-09-10 | 天津理工大学 | C，N-ZnO中空纳米复合材料及其制备方法和应用 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015007382A1 (en) * | 2013-07-16 | 2015-01-22 | Dwi An Der Rwth Aachen E.V. | Microtubes made of carbon nanotubes |
| JP2016017741A (ja) * | 2014-07-04 | 2016-02-01 | 富士電機株式会社 | ガス検出装置およびガス検出方法 |
| CN106229492A (zh) * | 2016-09-22 | 2016-12-14 | 北京工业大学 | 一种基于zif‑8沸石咪唑酯骨架多孔碳纳米材料的铅碳电池负极的制备方法 |
| CN106495128A (zh) * | 2016-11-09 | 2017-03-15 | 江苏理工学院 | 一种单分散氮掺杂中空碳纳米多面体及其制备方法 |
| CN107238651A (zh) * | 2017-06-30 | 2017-10-10 | 西南大学 | 一种检测多巴胺的电化学传感器的制备方法 |
-
2018
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015007382A1 (en) * | 2013-07-16 | 2015-01-22 | Dwi An Der Rwth Aachen E.V. | Microtubes made of carbon nanotubes |
| JP2016017741A (ja) * | 2014-07-04 | 2016-02-01 | 富士電機株式会社 | ガス検出装置およびガス検出方法 |
| CN106229492A (zh) * | 2016-09-22 | 2016-12-14 | 北京工业大学 | 一种基于zif‑8沸石咪唑酯骨架多孔碳纳米材料的铅碳电池负极的制备方法 |
| CN106495128A (zh) * | 2016-11-09 | 2017-03-15 | 江苏理工学院 | 一种单分散氮掺杂中空碳纳米多面体及其制备方法 |
| CN107238651A (zh) * | 2017-06-30 | 2017-10-10 | 西南大学 | 一种检测多巴胺的电化学传感器的制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| WON-TAE KOO 等: "Metal-Organic Framework Templated Synthesis of Ultrasmall Catalyst Loaded ZnO/ZnCo2O4 Hollow Spheres for Enhanced Gas Sensing Properties", 《SCIENTIFIC REPORTS》 * |
| 徐玲玲 等: "氮掺杂介孔碳的制备及其电化学超电容性能", 《物理化学学报》 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113376219A (zh) * | 2020-03-09 | 2021-09-10 | 天津理工大学 | C，N-ZnO中空纳米复合材料及其制备方法和应用 |
| CN112378968A (zh) * | 2020-11-09 | 2021-02-19 | 安徽工业大学 | 一种肼检测用传感器、氮掺杂多孔碳负载铜钴纳米复合材料及其制备方法和应用 |
| CN112378968B (zh) * | 2020-11-09 | 2023-08-22 | 安徽工业大学 | 一种肼检测用传感器、氮掺杂多孔碳负载铜钴纳米复合材料及其制备方法和应用 |
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