一种应用银纳米线/纳米金复合电极测定抗坏血酸的方法技术

本发明专利技术涉及一种应用银纳米线/纳米金复合电极测定抗坏血酸的方法。采用银纳米线/纳米金复合电极为工作电极，Ag/AgCl电极为参比电极，铂丝为辅助电极组成的三电极系统，以pH为6.6的0.1mol/L柠檬酸‑柠檬酸钠缓冲溶液为支持电解质，于‑0.3V～0.4V电位范围记录浓度为0.55μmol/L～60μmol/L范围内的抗坏血酸待测液的差分脉冲伏安曲线，用标准曲线法进行样品的定量分析。本发明专利技术目的在于提供一种对抗坏血酸具有较高的选择性，较高的灵敏度，且比较容易操作的电化学分析法。

【技术实现步骤摘要】
一种应用银纳米线/纳米金复合电极测定抗坏血酸的方法
本专利技术涉及电化学传感器领域，具体涉及一种基于PDMS的柔性银纳米线/纳米金复合电极在抗坏血酸测定中的应用。
技术介绍
抗坏血酸广泛存在于新鲜的水果，蔬菜中，人体不能自身合成，必须靠摄取获得，严重缺乏时可引起坏血病。目前研究抗坏血酸测定方法主要有荧光法、高压液相色谱法、高压毛细管电泳法、分光光度法、微生物法和电化学方法。而电化学方法具有操作简便，需要专业人员，能够实现连续、实时、自动化检测的优点。且纳米金颗粒比表面积大，对抗坏血酸具有良好的催化活性，提高了电化学传感测定的灵敏性和选择性。由此构筑的电化学生物传感器与传统检测方法相比具有结构简单，不需要昂贵的检测仪器设备，操作简便，灵敏度高，选择性好等优点，被广泛应用于各个领域的工作中。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种对抗坏血酸具有较高的选择性，较高的灵敏度，且比较容易操作的电化学分析法。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：采用银纳米线/纳米金复合电极为工作电极，Ag/AgCl电极为参比电极，铂丝为辅助电极组成的三电极系统，以pH为6.6的0.1mol/L柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液为支持电解质，于-0.3V～0.4V电位范围记录浓度为0.55μmol/L～60μmol/L范围内的抗坏血酸待测液的差分脉冲伏安曲线，用标准曲线法进行样品的定量分析。所述的银纳米线/纳米金复合电极包括：PDMS为基底，银纳米线为导电层，纳米金颗粒为电化学沉积层，所述纳米金颗粒沉积在银纳米线上。本专利技术利用PDMS良好的柔韧性，并结合银纳米线良好的导电性，和金纳米颗粒对抗坏血酸的选择性催化作用，制得一种对抗坏血酸具有良好电化学响应的电极。优化缓冲溶液种类、pH等参数，得到对抗坏血酸具有较高的灵敏度、准确度和精密度的电化学分析方法，并把该方法应用于实际样品测定。附图说明附图1为银纳米线/纳米金复合电极表面形貌图。附图2为不同电极对抗坏血酸的响应结果。附图3为支持电解质溶液种类的优化实验图。附图4为pH值的优化曲线。附图5为不同浓度抗坏血酸溶液的标准曲线。具体实施方式以下结合附图和具体的实施方式对本专利技术作进一步的说明。下面通过具体实施例详述本专利技术，但不限制本专利技术的保护范围。如无特殊说明，本专利技术所采用的实验方法均为常规方法，所用实验器材、材料、试剂等均可从化学公司购买。银纳米线/纳米金复合电极的制备实施例1(1)PDMS基片制作采用光刻技术制作基片。首先采用制图软件设计电极图纸，并利用光刻制版工艺将图纸打印为掩膜版，其次在洁净的硅片表面旋涂光刻胶，遮蔽含有电极图形的掩膜版，最后进行曝光及显影，得到硅片模板(一个硅片表面可光刻出8个电极模板)。将其置于一次性培养皿中；在其上浇注质量比为10:1的PDMS混合溶液；再放入真空干燥器中负压抽净PDMS混合溶液中的气泡，用时2h；取出后放入80℃的恒温烘箱中加热固化1h，并切分成8个电极基片；将做好的基片用3M胶带(购自美国3M公司)处理清除表面附着的灰尘，然后放入紫外臭氧清洗机中清洗2min，得到带有固定形状凹槽的PDMS基片。(2)PDMS亲水层修饰①配制质量百分数为4％PVA与7％PVP的水混合溶液；②将制备好的PDMS基片浸泡于PVA和PVP混合溶液中20min，再放入80℃的真空烘箱中干燥1.5h；③重复步骤②一次；④然后放入100℃的真空烘箱中热固定20min。⑤重复步骤②和④一次，得到表面亲水的PDMS基片。(3)PDMS-AgNWs导电层制备将无水乙醇与水按9:1的比例混合作为溶剂，配制浓度为5mg/mL的银纳米线溶液，均匀地铺展在PDMS表面的凹槽内，室温下放置干燥一天。(4)PDMS-AgNWs-AuNPs银纳米线/纳米金复合电极的制备将PDMS-AgNWs浸入1mg/mlKAuCl4和0.5mol/LH2SO4的混合电解液中，于-0.2V电位条件下，利用电化学工作站在其表面进行纳米金颗粒的沉积。参比电极为Ag/AgCl电极，辅助电极为铂丝，工作电极为PDMS-AgNWs。得到PDMS-AgNWs-AuNPs，室温下放置干燥一天，即为银纳米线/纳米金复合电极。实施例2(1)PDMS基片制作采用光刻技术制作基片。首先采用制图软件设计电极图纸，并利用光刻制版工艺将图纸打印为掩膜版，其次在洁净的硅片表面旋涂光刻胶，遮蔽含有电极图形的掩膜版，最后进行曝光及显影，得到硅片模板(一个硅片表面可光刻出8个电极模板)。将其置于一次性培养皿中；在其上浇注质量比为10:1的PDMS混合溶液；再放入真空干燥器中负压抽净PDMS混合溶液中的气泡，用时2h；取出后放入80℃的恒温烘箱中加热固化1h，并切分成8个电极基片；将做好的基片用3M胶带(购自美国3M公司)处理清除表面附着的灰尘，然后放入紫外臭氧清洗机中清洗2min，得到带有固定形状凹槽的PDMS基片。(2)PDMS亲水层修饰①配制质量百分数为4％PVA与7％PVP的水混合溶液；②将制备好的PDMS基片浸泡于PVA和PVP混合溶液中20min，再放入80℃的真空烘箱中干燥1.5h；③重复步骤②一次；④然后放入100℃的真空烘箱中热固定20min。⑤重复步骤②和④一次，得到表面亲水的PDMS基片。(3)PDMS-AgNWs导电层制备将无水乙醇与水按9:1的比例混合作为溶剂，配制浓度为5mg/mL的银纳米线溶液，均匀地铺展在PDMS表面的凹槽内，室温下放置干燥一天。(4)PDMS-AgNWs-AuNPs银纳米线/纳米金复合电极的制备将PDMS-AgNWs浸入1mg/mlKAuCl4和0.5mol/LH2SO4的混合电解液中，于-0.2V电位条件下，利用电化学工作站在其表面进行纳米金颗粒的沉积，沉积时间200s。参比电极为Ag/AgCl电极，辅助电极为铂丝，工作电极为PDMS-AgNWs。得到PDMS-AgNWs-AuNPs，室温下放置干燥一天备用。以下提到的PDMS-AgNWs-AuNPs，金纳米颗粒的沉积时间均为200s。银纳米线/纳米金复合电极性能的好坏取决于银纳米线在柔性基底表面分布和搭接的均匀程度和金纳米颗粒大小和分布的均匀程度。如图1所示，银纳米线在柔性电极表面分布均匀，搭接紧密；金纳米颗粒大小和分布均匀。说明该新型电极性能良好。实施例3不同电极的对比分别以PDMS-AgNWs-AuNPs电极、PDMS-AgNWs、裸金电极作为工作电极，以Ag/AgCl电极为参比电极，铂丝为辅助电极组成的三电极系统，置于抗坏血酸浓度为1mg/mL，pH为6.6的0.1mol/L柠檬酸-柠檬酸钠电解液中，于-0.3V～0.4V电位范围记录抗坏血酸待测液的差分脉冲伏安曲线，如附图2所示。抗坏血酸在银纳米线/纳米金复合电极表面的电流大，峰形窄且尖锐，这说明银纳米线/纳米金复合电极比纳米银线电极和商品金电极对抗坏血酸的电化学响应更好。实施例4电解质溶液种类的优化实验探究了在四种缓冲溶液：柠檬酸-柠檬酸钠、酒石酸-酒石酸钠、醋酸-醋酸钠和磷酸二氢钠-磷酸氢二钠(浓度为0.1mol/L，并用氢氧化钠调节pH值为6.6)中检测1mg/mL抗坏血酸溶液的差分脉冲伏安曲线。将由PDMS-AgNWs-AuNPs电极作为工作电极，Ag/AgCl电极为参比电极，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用银纳米线/纳米金复合电极测定抗坏血酸的方法，其特征在于，采用银纳米线/纳米金复合电极为工作电极，Ag/AgCl电极为参比电极，铂丝为辅助电极组成的三电极系统，以pH为6.6的0.1mol/L柠檬酸‑柠檬酸钠缓冲溶液为支持电解质，于‑0.3V～0.4V电位范围记录浓度为0.55μmol/L～60μmol/L范围内的抗坏血酸待测液的差分脉冲伏安曲线，用标准曲线法进行样品的定量分析。

【技术特征摘要】
1.一种应用银纳米线/纳米金复合电极测定抗坏血酸的方法，其特征在于，采用银纳米线/纳米金复合电极为工作电极，Ag/AgCl电极为参比电极，铂丝为辅助电极组成的三电极系统，以pH为6.6的0.1mol/L柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液为支持电解质，于-0.3V～0.4V电位范围记录浓度为0.55μmol/L～...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙晶，甄雪，柯瑞，郎明非，
申请(专利权)人：大连大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21