表面石墨烯化石墨基碳材料及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110133069A(43)申请公布日2019.08.16(21)申请号201910305401.0(22)申请日2019.04.16(71)申请人上海工程技术大学地址201620上海市松江区龙腾路333号(72)发明人张丽娟樊学学盛天都赵冬青陆杰袁海宽刘锡建刘凤娇(74)专利代理机构上海统摄知识产权代理事务所(普通合伙)31303代理人辛自豪(51)Int.Cl.G01N27/30(2006.01)G01N27/48(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图4页(54)发明名称表面石墨烯化石墨基碳材料及其制备方法和应用(57)摘要本发明涉及一种表面石墨烯化石墨基碳材料及其制备方法和应用，制备方法为：采用电化学剥离法将石墨基碳材料表层的石墨剥离为石墨烯，从而制得表面附着石墨烯的石墨基碳材料；最终制得的表面石墨烯化石墨基碳材料主要由石墨基碳材料以及附着在其表面的石墨烯组成，石墨基碳材料与石墨烯通过分子间作用力结合；制备得到的表面石墨烯化石墨基碳材料的应用为：将表面石墨烯化石墨基碳材料作为工作电极制得电化学传感器来检测具有电活性的小分子。本发明的表面石墨烯化石墨基碳材料的制备方法简单易行，适用范围广，由表面石墨烯化石墨基碳材料制得的电化学传感器灵敏度高，检测限低，检测回收率高。CN110133069ACN110133069A权利要求书1/1页1.表面石墨烯化石墨基碳材料的制备方法，其特征是：采用电化学剥离法将石墨基碳材料表层的石墨剥离为石墨烯制得表面附着石墨烯的石墨基碳材料，即得表面石墨烯化石墨基碳材料，其中，剥离时石墨基碳材料作为阳极，阳极极化电压为2～3.5V，阳极极化持续时间为40～300s，电解液为NaOH、H2SO4、HCl、H3PO4或(NH4)2SO4溶液。2.根据权利要求1所述的表面石墨烯化石墨基碳材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：(1)使用两电极体系，分别将石墨基碳材料和Pt片作为阳极和阴极，用生料带控制其浸入溶液面积，并使用导电铜丝将石墨基碳材料与电化学工作站相连接；(2)在电解液中利用i-t曲线技术对石墨基碳材料表层进行电化学原位分层处理以生成石墨烯，在极化电压和极化持续时间下，阳极的石墨基碳材料在室温下转化为表面石墨烯化石墨基碳材料。3.根据权利要求1所述的表面石墨烯化石墨基碳材料的制备方法，其特征在于，石墨基碳材料为石墨棒、石墨片、石墨纸、高定向热解石墨或铅笔芯。4.根据权利要求1所述的表面石墨烯化石墨基碳材料的制备方法，其特征在于，电解液的浓度为1.0～5.0mol·L-1。5.采用如权利要求1～4任一项所述的表面石墨烯化石墨基碳材料的制备方法制备得到的表面石墨烯化石墨基碳材料，其特征是：主要由石墨基碳材料以及附着在其表面的石墨烯组成，石墨基碳材料与石墨烯通过分子间作用力结合。6.如权利要求5所述的表面石墨烯化石墨基碳材料的应用，其特征是：先将表面石墨烯化石墨基碳材料作为工作电极制得电化学传感器，再用电化学传感器检测具有电活性的小分子，具有电活性的小分子为多巴胺、尿酸或抗坏血酸。7.根据权利要求6所述的表面石墨烯化石墨基碳材料，其特征在于，电化学传感器主要由工作电极、参比电极和对电极组成，参比电极为饱和甘汞电极，对电极为铂丝。8.根据权利要求6所述的表面石墨烯化石墨基碳材料，其特征在于，检测采用CV法，电-1解液为1～10mmol·LK3Fe(CN)6/K4Fe(CN)6溶液，参数为：电压窗口-0.6～1V，扫描速率50～150mV·s-1。9.根据权利要求6所述的表面石墨烯化石墨基碳材料，其特征在于，检测采用DPV法，参数为：扫描电位-0.2～0.5V，幅值5～50mV，脉宽0.01～0.2s，沉积电压-0.1～-0.4V，沉积时间100～500s。2CN110133069A说明书1/7页表面石墨烯化石墨基碳材料及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明属于电化学传感器技术领域，涉及一种表面石墨烯化石墨基碳材料及其制备方法和应用。背景技术[0002]多巴胺是中枢神经系统和激素系统中重要的神经递质，与人类情绪控制，激素平衡和运动调节密切相关。科学家已经证实多巴胺的浓度异常可引起各种疾病，如帕金森病、精神分裂症、阿尔茨海默病和抑郁症。因此，开发多巴胺的准确测量技术对疾病的诊断和监测具有重要意义。如今，已经提出了大量的检测方法，包括高效液相色谱、气相色谱-质谱、荧光测定和电化学方法来检测多巴胺的浓度，在这些方法中，相比其他方法电化学方法具有许多优点，如低成本、高选择性、高灵敏度、简单操作和快速响应。对于传统电极而言，抗坏血酸、多巴胺、尿酸这三种分子在较近的电位下被氧化，增加了常规电极准确检测的难度；与此同时，多巴胺的