CN111239111A - g-C3N4纳米片在检测VB12中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了g‑C3N4纳米片在检测VB12中的应用，采用电化学发光法检测VB12，所述g‑C3N4纳米片作为电化学发光试剂；并公开了一种电化学发光法检测VB12的方法。当VB12的浓度在0.01‑105umol/L时逐渐增大时，g‑C3N4纳米片/K2S2O8体系的ECL强度与VB12的浓度成线性关系，最低检测线为1.2nmol/L。与现有VB12检测方法相比，本发明的检测方法操作过程简单方便，灵敏度高。
Description
技术领域
本发明属于化学检测方法技术领域，具体涉及g-C3N4纳米片在检测VB12中的应用。
背景技术
氮化碳材料是一种历史悠久的聚合物。1834年，由Berzelius制备，Liebig命名的氮化碳的高分子衍生物“Melon”已经出现。1989年，Liu和Cohen通过理论计算预测β-C3N4硬度可与金刚石相媲美。随后，Teter和Hemley通过理论提出五种不同结构模型的氮化碳，其中，g-C3N4在常温常压下最为稳定的，且密度小于其他超硬相材料。由于超硬相氮化碳材料所具有的优异的性能以及广阔的应用前景，因此，g-C3N4作为合成超硬相氮化碳的前驱体而被科研工作者广泛研究。
近年来，研究结果证明，二维(2D)纳米片与相应的本体材料相比，这些二维材料在催化、传感器、电子器件及能源存储等领域均表现出了较优异的性能。在光学，电子和界面性能而备受关注，有望用于传感器，光电器件以及能量转换和存储。最近，人们致力于寻找石墨烯类似物这种带隙开放的研究引起了极大的关注，因为2D纳米片向半导体的转变有望带来很多利用的附加值。其中，聚合氮化碳(CN)是一种具有代表性的聚合物，其带隙为2.7eV。然而，到目前为止，氮化碳纳米还没有被应用于高效检测VB12。
VB12，又称钴胺素，是一组有钴配位结合卟啉环的红色类卟啉化合物，是维持人体正常代谢中不可缺少的一种微量营养素。研究发现人体中VB12的缺少与冠心病、妇科疾病、胎儿畸形、癌症、视力下降等病症有一定相关性。当摄入过量VB12后，严重过量时，会造成神经中毒，一般过量时由于VB12是水溶性的，人体摄入过量时可以通过尿液排出体外，不会损害人体健康，进而应积极探索开发一种新型的，能快速和准确检测微量VB12含量的ECL传感器是非常必要的。
发明内容
本发明的第一个目的是为了解决上述问题，提供g-C3N4纳米片在检测VB12中的应用。
本发明的第二个目的是提供一种电化学发光法检测VB12的方法。
本发明的目的通过以下技术方案来具体实现：
g-C3N4纳米片在检测VB12中的应用，采用电化学发光法检测VB12，所述g-C3N4纳米片作为电化学发光试剂。
一种电化学发光法检测VB12的方法，包括：以g-C3N4纳米片作为电化学发光试剂，K2S2O8作为共反应剂，检测VB12与电化学发光试剂和共反应剂混合后的电化学发光强度。
进一步的，所述方法具体包括如下步骤：
(1)配制系列浓度的VB12标准溶液；
(2)将g-C3N4纳米片均匀分散在无水乙醇中，滴涂在玻碳电极上，将K2S2O8加入磷酸盐缓冲液中，得到电化学发光试剂溶液；
(3)将步骤(1)的VB12标准溶液与步骤(2)的电化学发光试剂溶液混合，以扫速0.1V·s-1检测电化学发光强度。
作为优选的，步骤(2)中，所述磷酸盐缓冲液的pH＝7.0，磷酸盐缓冲液中K2S2O8的浓度为0.1mol/L。
作为优选的，步骤(3)中，检测电化学发光强度的电位窗为-0.5V～-1.8V。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供的g-C3N4纳米片在检测VB12中的应用，当VB12的浓度在0.01-105umol/L时逐渐增大时，g-C3N4纳米片/K2S2O8体系的ECL强度与VB12的浓度成线性关系，最低检测线为1.2nmol/L。与现有VB12检测方法相比，本发明的检测方法操作过程简单方便，灵敏度高。
附图说明
图1是g-C3N4纳米片材料的电镜图。
图2是本体块状g-C3N4材料与g-C3N4纳米片材料的红外图。
图3是本体块状g-C3N4材料与g-C3N4纳米片材料的XRD图。
图4是g-C3N4纳米片/K2S2O8体系的电化学行为图。
图5是g-C3N4纳米片/K2S2O8体系扫描速率的优化图。
图6是g-C3N4纳米片/K2S2O8体系扫描39圈ECL稳定性图。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
(1)g-C3N4纳米片材料的制备
将10g三氰胺粉末放入50ml氧化铝坩埚中，在马弗炉中，550℃下煅烧4h，升温速率为2.5℃/min，退火后得到黄色本体块状的g-C3N4材料。将制备得到的本体块状的g-C3N4(1g)与500ml水混合超声16h后将分散体以3000rpm离心10min以除去附聚物，取上清液8000rpm得到白色剥落的g-C3N4纳米片。如图1所示，所制备材料g-C3N4为片状。
(2)VB12检测
①.将玻碳电极依次用0.3μm和0.05μm的三氧化二铝粉打磨抛光，然后用二次蒸馏水冲洗，待用。
②.实验室采用传统的三电极体系：裸的玻碳电极(GCE，直径3.0mm)作为工作电极，Ag/AgCl电极(含饱和KCl溶液)作为参比电极，铂柱电极作为对电极。MPI-A型毛细管电泳-电化学发光分析仪(购买于西安瑞迈分析仪器有限责任公司)用于电化学以及电化学发光实验。
③.VB12标准溶液的配制：称取准确量的VB12 30mg溶解在3mL水中，配制10mg/mL的VB12溶液，再稀释成系列不同浓度的标准溶液，备用。
④.g-C3N4纳米片溶液的配置：准确称量1.00mg g-C3N4纳米片粉末溶解于1mL乙醇中，超声30min后备用。
⑤.以pH＝7.0的PBS缓冲溶液作为支持电解质，移液枪准确移取3μL上述成功制备的VB12标准溶液加入5mL磷酸盐缓冲液(含0.1mol/L的K2S2O8)的电化学发光试剂溶液中，K2S2O8为共反应剂。g-C3N4纳米片作为电化学发光试剂，取10uL分2次均匀滴涂于玻碳电极上。检测电化学发光时，电化学发光分析仪的光电倍增管偏压设置为800V，扫速0.1V/S、电位窗在-0.5～-1.8V。
如图4所示，在相同条件下，加入VB12的g-C3N4纳米片/K2S2O8体系的ECL强度是未加入VB12的g-C3N4纳米片/K2S2O8体系的20倍。(CNNPs+VB12和VB12+K2S2O8线重合)
如图5所示，优化了一系列扫描速率，g-C3N4纳米片/K2S2O8体系的最优扫速为0.1V·s-1。
如图6所示，g-C3N4纳米片/K2S2O8体系连续扫描39圈的ECL强度并无明显变化，表明g-C3N4纳米片/K2S2O8体系具有良好的电化学发光稳定性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.g-C3N4纳米片在检测VB12中的应用，其特征在于，采用电化学发光法检测VB12，所述g-C3N4纳米片作为电化学发光试剂。
2.一种电化学发光法检测VB12的方法，其特征在于，包括：以g-C3N4纳米片作为电化学发光试剂，K2S2O8作为共反应剂，检测VB12与电化学发光试剂和共反应剂混合后的电化学发光强度。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：
(1)配制系列浓度的VB12标准溶液；
(2)将g-C3N4纳米片均匀分散在无水乙醇中，滴涂在玻碳电极上，将K2S2O8加入磷酸盐缓冲液中，得到电化学发光试剂溶液；
(3)将步骤(1)的VB12标准溶液与步骤(2)的电化学发光试剂溶液混合，以扫速0.1V·s-1检测电化学发光强度。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述磷酸盐缓冲液的pH＝7.0，磷酸盐缓冲液中K2S2O8的浓度为0.1mol/L。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，检测电化学发光强度的电位窗为-0.5V～-1.8V。
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2020
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