一种Mxene-磷酸锰复合电极材料的制备及应用制造技术

本发明专利技术公开了一种Mxene‑磷酸锰复合电极材料的制备及应用。其特征在于利用钛碳化铝（Ti3AlC2）陶瓷材料为原料合成二维Ti3C2纳米片，并利用三磷酸腺苷（ATP）为模板诱导磷酸锰纳米颗粒合成。通过这种方法合成的Ti3C2/Mn3(PO4)2纳米复合材料集Ti3C2的良好导电性和Mn3(PO4)2的生物模拟酶活性于一体，二者优势互补使得复合材料具有极好的导电和催化性能，是制备超氧化物歧化酶的极好的电极材料。该复合材料可用于构建生物传感器，在医疗诊断及医学研究等领域具有极好的应用前景。

Preparation and application of a Mxene- manganese phosphate composite electrode material

The invention discloses a preparation and application of Mxene - manganese phosphate composite electrode material. It is characterized by the synthesis of two-dimensional Ti3C2 nanosheets using Ti3AlC2 ceramic materials as raw materials, and the synthesis of manganese phosphate nanoparticles using adenosine triphosphate (ATP) as template. Ti3C2 / Mn3 (PO4) 2 nanocomposites synthesized by this method have good conductivity of Ti3C2 and biomimetic activity of Mn3 (PO4) 2. Their complementary advantages make the composites possess excellent conductivity and catalytic performance, and they are excellent electrode materials for preparing superoxide dismutase. The composite materials can be used to construct biosensors and have excellent application prospects in medical diagnosis and medical research.

【技术实现步骤摘要】
一种Mxene-磷酸锰复合电极材料的制备及应用
本专利技术涉及一种Mxene-磷酸锰复合电极材料的制备及应用，专利涉及一种电极材料的制备方法。
技术介绍
Mxene是一种新型的二维金属碳/氮化物，具有很多优良的物理化学性能，如：良好的化学稳定性、优异的导电性和亲水性表面，使其在多个领域（如：锂离子电池、超级电容器、储氢器和生物传感器等）展现出巨大的应用潜力，引起了研究者的广泛关注。尤其是Ti3C2纳米材料（MXene陶瓷材料的一种）在电化学及传感领域得到更为广泛的应用。活性氧（ROS）广泛存在于生物系统中，超氧负离子涉及各种重要的生理现象，例如衰老、癌症、动脉硬化和神经病变等疾病的发病机制。超氧负离子的检测对于生物医学研究、疾病诊断及健康筛查具有重要意义。目前，用于检测超氧负离子的方法主要有自旋捕获、分光光度、化学发光和电化学等方法。其中电化学方法具有灵敏度高、选择性好、仪器成本低、可以实时检测和原位检测等优点，因而得到广泛的关注。传统的电化学传感器利用细胞色素c或超氧化物歧化酶（SOD）等生物催化剂对超氧负离子的催化作用，可以灵敏地检测生物样品中的超氧负离子浓度。但是生物酶的活性不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种Mxene‑磷酸锰复合电极材料的制备方法，包含如下步骤：(1)以钛碳化铝（Ti3AlC2）陶瓷材料为原料，利用球磨机研磨得到Ti3AlC2陶瓷粉末，在磁力搅拌的条件下，将Ti3AlC2陶瓷粉末慢慢加入到氢氟酸（HF）溶液中，利用氢氟酸刻蚀处理Ti3AlC2中Al层，将得到的溶液离心分离，再用去离子水进行离心纯化，再分散到去离子水中得到Ti3C2溶液；(2)将三磷酸腺苷（ATP）加入到Ti3C2溶液中，在冰水浴中超声30分钟，然后以10000转每分钟的转速离心10分钟，并用去离子水清洗3次，使得ATP吸附到Ti3C2纳米片表面，得到Ti3C2/ATP纳米复合物;(3)将制得的Ti3C2/...

【技术特征摘要】
1.一种Mxene-磷酸锰复合电极材料的制备方法，包含如下步骤：(1)以钛碳化铝（Ti3AlC2）陶瓷材料为原料，利用球磨机研磨得到Ti3AlC2陶瓷粉末，在磁力搅拌的条件下，将Ti3AlC2陶瓷粉末慢慢加入到氢氟酸（HF）溶液中，利用氢氟酸刻蚀处理Ti3AlC2中Al层，将得到的溶液离心分离，再用去离子水进行离心纯化，再分散到去离子水中得到Ti3C2溶液；(2)将三磷酸腺苷（ATP）加入到Ti3C2溶液中，在冰水浴中超声30分钟，然后以10000转每分钟的转速离心10分钟，并用去离子水清洗3次，使得ATP吸附到Ti3C2纳米片表面，得到Ti3C2/ATP纳米复合物;(3)将制得的Ti3C2/ATP纳米复合物分散于去离子水中，加入硫酸锰（MnSO4）溶液，分散均匀，再慢慢滴入磷酸钾（K3PO4）溶液，在持续搅拌的条件下反应30分钟，在Ti3C2表面原位合成磷酸锰纳米颗粒，然后用去离子水离心纯化，再分散于去离子水中超声处理，制得Ti3C2/Mn3(PO4)2纳米复合材料，即得到一种Mxene-磷酸锰复合电极材料。2.根据权利要求1所述的一种Mxene-磷酸锰复合电极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中的氢氟酸利用氟化锂（1.98g）与盐酸（6MHCl）混合制取；所述步骤（1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王斌，陈久存，郑九尚，
申请(专利权)人：西南大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50