一种CNTs的应用、电极及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供了一种CNTs的应用、电极及其制备方法与应用，属于材料技术领域。本发明专利技术提出了CNTs在协同修饰材料修饰用于电化学检测H2O2的电极中的应用。上述用于电化学检测H2O2的电极包括电极材料和涂覆在电极材料表面的复合物，复合物包括修饰材料和协同材料，协同材料为CNTs。该电极具有良好的电极性能以及电化学检测性能，对H2O2具有较强的电流响应能力。其制备方法包括采用复合物修饰电极材料，该方法简单，易操作。将上述电极用于对H2O2进行电化学检测，具有较高的灵敏度，同时还具有较宽的线性范围，良好的选择性、重现性和稳定性。

Application, preparation and application of a CNTs electrode

【技术实现步骤摘要】
一种CNTs的应用、电极及其制备方法与应用
本专利技术涉及材料
，具体而言，涉及一种CNTs的应用、电极及其制备方法与应用。
技术介绍
过氧化氢(H2O2)是调节动植物生理过程的重要生物分子，例如细胞凋亡，根生长，血管重塑，气孔关闭和免疫细胞活化。同时H2O2也具有一定的危害性，如加速人体的衰老，导致DNA损伤，诱发基因突变等。因此，构建快速、灵敏、高效的H2O2检测方法，严格监控H2O2的含量与浓度具有重要的意义。目前，对H2O2的检测方法主要有化学发光法、荧光法、分光光度法、电化学方法等。其中，电化学方法中的修饰材料主要是Co(OH)2、Ni(OH)2、SnO2、Cu2O等金属氧化物及其氢氧化物，检测效果灵敏度、重现性及稳定性均较低。
技术实现思路
本专利技术的第一目的包括提供一种CNTs在协同修饰材料修饰用于电化学检测H2O2的电极中的应用。本专利技术的第二目的包括提供一种电极，该电极具有良好的电极性能以及电化学检测性能，对H2O2具有较强的电流响应能力。本专利技术的第三目的包括提供一种上述电极的制备方法，该方法简单，易操作。本专利技术的第四目的包括提供一种上述电极的应用，将其用于对H2O2进行电化学检测，具有较高的灵敏度，同时还具有较宽的线性范围，良好的选择性、重现性和稳定性。本领域技术人员公知，CNTs对H2O2不具有电催化活性；然而，本申请专利技术人经大量研究发现，CNTs在与修饰材料协同修饰用于电化学检测H2O2的电极时，能够显著提高电化学检测效果；特别是，在通过如下方式对电极进行协同修饰时，经CNTs和修饰材料共同修饰后的电极具有较高的灵敏度，同时还具有较宽的线性范围，良好的选择性、重现性和稳定性。鉴于此，从而完成了本专利技术。本专利技术解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的：本专利技术提出一种CNTs在协同修饰材料修饰用于电化学检测H2O2的电极中的应用。本专利技术还提出一种用于电化学检测H2O2的电极，该电极包括电极材料和涂覆在电极材料表面的复合物，复合物包括修饰材料和协同材料，协同材料为CNTs。在一些实施方式中，修饰材料选自SnS2、Co(OH)2、Ni(OH)2、SnO2、Cu2O、CoS中的至少一种。在一些实施方式中，复合物为SnS2/CNTs复合物。在一些实施方式中，上述电极材料包括石墨电极、玻碳电极或铂电极中的任意一种。在一些实施方式中，SnS2/CNTs复合物中，SnS2与CNTs的质量比为10:1-5，优选为10:1.5-3，最优为10:3。在一些实施方式中，SnS2/CNTs通过对SnS2和CNTs的混合物进行球磨得到。此外，本专利技术还提出了一种上述电极的制备方法，包括以下步骤：采用复合物修饰电极材料。在一些实施方式中，上述方法包括：将含有复合物的复合物溶液滴涂于电极材料的表面，随后进行干燥处理。在一些实施方式中，电极材料呈圆柱型，电极材料表面滴涂的复合物溶液的量按30-40μL/5mm的比例进行，其中，5mm代表电极材料的直径，复合物溶液中SnS2/CNTs复合物浓度为0.5-20mg/mL。此外，本专利技术还提出了一种上述电极在电化学检测H2O2上的应用。本申请提供的CNTs的应用、电极及其制备方法与应用的有益效果包括：本申请提供的CNTs的应用通过将其与修饰材料协同修饰用于电化学检测H2O2的电极，能够显著提高电化学检测效果。经CNTs和修饰材料共同修饰后的电极具有较高的灵敏度，同时还具有较宽的线性范围，良好的选择性、重现性和稳定性。提供的电极的制备方法简单，易操作。将上述电极用于对H2O2进行电化学检测，具有较高的灵敏度，同时还具有较宽的线性范围，良好的选择性、重现性和稳定性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本申请实施例1提供的电极的制备过程；图2为本申请实施例1提供的相关物质的XRD图谱；图3至图10为本申请实施例1所提供的相关物质的SEM照片，其中，图3为CNTs的SEM照片，图4为SnS2的SEM照片，图5至6为SnS2/CNTs的SEM照片，图7至10为SnS2/CNTs对应区域的元素分布图；图11至13为本申请实施例1所制备电极的CV曲线和EIS曲线；图14与15分别为SnS2/CNTs-CME在含有1mmol·L-1H2O2的0.1mol·L-1NaOH溶液中不同扫速下的CV曲线和其还原峰峰电流与扫速之间的关系曲线图；图16至20为SnS2/CNTs-CME对H2O2的电化学检测性能，其中，图16为不同浓度下的CV曲线，图17对应不同电压下的电化学响应，图18为i-t曲线，图19为所得响应电流与H2O2浓度之间的关系曲线图，图20对应干扰性实验；图21至24为SnS2/CNTs-CME对H2O2的电化学检测性能的重复性和稳定性实验，其中，图21对应连续CV测试，图22对应7个电极的平行实验，图23与24对应稳定性实验。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。下面对本申请实施例提供的CNTs的应用、电极及其制备方法与应用进行具体说明。本领域技术人员公知，CNTs对H2O2不具有电催化活性，然而，本申请专利技术人经大量研究发现，CNTs在与修饰材料协同修饰用于电化学检测H2O2的电极时，能够显著提高电化学检测效果，鉴于此，本申请提出了一种CNTs在协同修饰材料修饰用于电化学检测H2O2的电极中的应用。此外，本申请还提供了一种用于电化学检测H2O2的电极，该电极包括电极材料和涂覆在电极材料表面的复合物，复合物包括修饰材料和协同材料，协同材料为CNTs。作为可选地，修饰材料可选自SnS2、Co(OH)2、Ni(OH)2、SnO2、Cu2O、CoS中的至少一种，优选为SnS2。相应地，复合物优选为SnS2/CNTs复合物。作为可选地，电极材料例如可包括石墨电极、玻碳电极或铂电极中的任意一种，上述电极材料优选为经打磨处理过的表面光滑的电极材料。作为可选地，SnS2/CNTs复合物可以是通过对SnS2和CNTs的混合物进行球磨得到。较佳地，每mm2电极材料上负载的SnS2/CNTs复合物的量可以为0.7-41μg。上述SnS2/CNTs复合物中，SnS2与CNTs的质量比可以为10:1-5，如10:1、10:2、10:3、10:4或、10:5等，优选为10:1.5-3，最优为10:3。专利技术人经过长期研究发现，SnS2与CNTs的质量比对所得电极的检测性能有较大影响。当SnS2过量时，SnS2容易团聚，并堵塞导电网络，使得复合材料的导电性下降；当SnS2较少时，无法为H2O2的反应提供足够的活性位点，使得复合材料对H2O2的电催化活性不高。当SnS2与CNTs的质量比为10:3时，复合物的导电性以及对H2O2的电催化活性均最高，并且，在对H2O2进行电化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.CNTs在协同修饰材料修饰用于电化学检测H2O2的电极中的应用；优选地，所述修饰材料选自SnS2、Co(OH)2、Ni(OH)2、SnO2、Cu2O、CoS中的至少一种。

【技术特征摘要】
1.CNTs在协同修饰材料修饰用于电化学检测H2O2的电极中的应用；优选地，所述修饰材料选自SnS2、Co(OH)2、Ni(OH)2、SnO2、Cu2O、CoS中的至少一种。2.一种用于电化学检测H2O2的电极，其特征在于，所述电极包括电极材料和涂覆在所述电极材料表面的复合物，所述复合物包括修饰材料和协同材料，所述协同材料为CNTs；优选地，所述修饰材料选自SnS2、Co(OH)2、Ni(OH)2、SnO2、Cu2O、CoS中的至少一种；优选地，所述复合物为SnS2/CNTs复合物；优选地，所述电极材料包括石墨电极、玻碳电极或铂电极中的任意一种；优选地，所述SnS2/CNTs复合物中，所述SnS2与所述CNTs的质量比为10:1-5，更优为10:1.5-3，最优为10:3；优选地，所述SnS2/CNTs复合物是通过对SnS2和CNTs的混合物进行球磨得到的。3.根据权利要求2所述的电极，其特征在于，每mm2所述电极材料上负载所述SnS2/CNTs复合物的量为0.7-41μg。4.如权利要求2或3所述的电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：采用所述复合物修饰所述电极材料；优选地，所述方法包括：将含有所述复合物的复合物溶液滴涂于所述电极材料的表面，随后进行干燥处理；优选地，所述电极材料呈圆柱型，所述电极材料表面滴涂的所述复合物溶液的量按30-40μL/5mm的比例进行，其中，5mm代表所述电极材料的直径，所述复合物溶液中所述SnS2/CNTs复合物浓度为0.5-20mg/mL。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，滴涂分多次进行，且每次滴涂后进行干燥处理；优选地，干燥处理采用红外干燥，干燥时间为4-6min。6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述复合物溶液的制备包括：将分散有SnS2/CNTs复合物的分散液...

【专利技术属性】
技术研发人员：江奇，段志虹，段钦阳，卢晓英，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川,51