一种CoAl-LDH/PANI修饰电极的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种CoAl‑LDH/PANI修饰电极的制备方法，具体步骤为：S1，类水滑石LDH的制备：以疏水性离子液体BmimPF

【技术实现步骤摘要】
一种CoAl-LDH/PANI修饰电极的制备方法
本专利技术涉及修饰电极制备领域，更具体的说是涉及一种CoAl-LDH/PANI修饰电极的制备方法。
技术介绍
甲萘威和异丙威同属于氨基甲酸酯类农药，广泛应用于农业害虫的防治。但由于农药的残留，氨基甲酸酯类物质进入人体可引起头痛、呕吐、腹泻、尿失禁、支气管痉挛和呼吸困难等不良反应，甚至威胁人类的生命。因此迫切需要建立一种快速、灵敏度高和选择性好的检测方法。目前常用的分析技术包括气相色谱/质谱、高效液相色谱/质谱和荧光生物探针，虽然为对农药的测定具有高灵敏度、选择性和准确性，但这些方法存在着仪器昂贵、样品预处理过程复杂以及不能用于现场实时检测等缺点限制了它们的应用。相比之下，电化学方法具有响应快、制作简单、灵敏度高、选择性好、操作方便、成本低等优点。因此，建立高灵敏、高选择性和稳定性好的甲萘威和异丙威同时检测的电化学具有重要意义。然而，提高电化学检测灵敏度和稳定性的关键在于电极修饰材料的设计和合成。类水滑石材料是一类新兴的二维层状纳米材料。由于其具有较大的理论比表面积、灵活可调的电子性能以及较好的催化活性在电化学传感领域得到了广泛应用。但共沉淀和水热合成等方法制备的类水滑石材料通常粒径较大且不均一，呈团块状，会造成活性面积和活性位点的极大损失，而且单纯的小粒径类水滑石材料在应用过程中易发生聚集且导电性较差，这些问题都大限制了其应用。因此，制备类水滑石复合材料成为一种有效方法。导电聚苯胺是一类应用广泛的导电高分子材料，因其导电率高、成本低、化学耐久性高、环境稳定性好、易于合成等特点，被广泛应用于电子、光学、电化学等领域。但传统的合成方法制备的聚苯胺往往尺寸较大，在应用过程中不稳定，影响其导电性能和电化学催化性能的发挥。为了解决以上材料单独使用时存在的缺陷，本专利技术拟采用反相微乳液方法分别合成CoAl-LDH纳米片和聚苯胺纤维，再通过超声物理混合的方法制备CoAl-LDH/PANI纳米片复合物，制备修饰电极并用于对甲萘威和异丙威的同时检测。采用反相微乳液方法制备的CoAl-LDH纳米片厚度薄、尺寸小且均匀，PANI尺寸较小、形貌规则。制备的CoAl-LDH/PANI纳米片复合物不仅能充分利用CoAl-LDH纳米片大的比表面积、充分暴露的活性位点，而且PANI的掺杂改善了材料的导电性。由于两者之间的相互作用，抑制了彼此的聚集问题，增强了PANI应用过程中的稳定性，提高了材料的比表面积和分散度。充分发挥了CoAl-LDH纳米片和PANI的协同作用，弥补了它们单独使用时的缺陷。利用CoAl-LDH/PANI纳米片复合物制备的甲萘威和异丙威的检测平台，可以吸附更多的甲萘威和异丙威分子到电极表面，提高对两种检测物的电催化活性，提高了检测的灵敏度，对建立新型高灵敏电化学检测方法具有重要意义。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了CoAl-LDH/PANI修饰电极的制备方法，通过制备类水滑石LDH，聚苯胺PANI，形成CoAl-LDH/PANI/GCE，并进行修饰电极的准备，增加了电极的电化学活性，并且CoAl-LDH/PANI薄膜能成功固定在电极表面上。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种CoAl-LDH/PANI修饰电极的制备方法，具体步骤如下：S1，类水滑石LDH的制备：以疏水性离子液体BmimPF6、TX-100和水微乳液体系为介质，制备混合盐微乳液A、碱微乳液B，混合盐微乳液A的水相为Co(NO3)2·6H2O、Al(NO3)3·9H2O水溶液，碱微乳液B的水相为NaOH水溶液；根据微乳液中含水量不同，采用双微乳液共沉淀的方法，将碱微乳液B逐滴加入到混合盐微乳液A中，室温下混合搅拌12h，静置老化12h，10000r离心10min，依次用乙醇和水洗涤，得到果冻状CoAl-LDH凝胶：CoAl-LDH0.25，CoAl-LDH0.2和CoAl-LDH0.1；S2，聚苯胺PANI的制备：采用上述微乳液体系，配制苯胺微乳液A和引发剂微乳液B；采用双微乳液的方法，冰水浴条件下，将引发剂微乳液B逐滴加入到苯胺微乳液A中，搅拌混合，反应8h，10000r离心10min，依次用乙醇和水洗涤，得到翠绿色的PANI；S3，CoAl-LDH/PANI的制备：按CoAl-LDH:PANI质量比为1:1的比例将CoAl-LDH和PANI混合，将CoAl-LDH样品的乙醇分散液分别和PANI乙醇分散液超声混合反应6h，10000r离心10min，去离子水洗涤后分别得CoAl-LDH0.25/PANI，CoAl-LDH0.2/PANI和CoAl-LDH0.1/PANI；称取CoAl-LDH0.1，以CoAl-LDH0.1:PANI质量比为1:2、2:1的比例，分别制备CoAl-LDH0.1/PANI1/2和CoAl-LDH0.1/PANI2/1，与CoAl-LDH:PANI质量比为1:1所得的CoAl-LDH0.1/PANI1/1进行比较；S4，CoAl-LDH/PANI修饰电极的制备：将直径为3mm的玻碳电极GCE用氧化铝粉末抛光打磨至镜面，分别在稀硝酸和乙醇的混合液中超声洗涤，去离子水冲洗干净；将CoAl-LDH/PANI样品配制成浓度为1mg/mL的乙醇分散液，移液枪移取2μL的CoAl-LDH/PANI分散液滴涂在处理好的GCE表面，保持洁净状态下室温干燥，制得修饰电极CoAl-LDH/PANI/GCE。优选的，所述步骤S1中，混合盐微乳液A和碱微乳液B的三组分含量相同；微乳液A的含水量不同，微乳液A的水相为0.2M的Co(NO3)2·6H2O、0.1M的Al(NO3)3·9H2O的混合盐水溶液，微乳液B的水相为0.7M的NaOH水溶液。优选的，所述步骤S1中，制备CoAl-LDH0.25，CoAl-LDH0.2、CoAl-LDH0.1三个样品时微乳液体系的体积百分比分别为：LDH0.25的BmimPF6:TX-100:水为1.25:36.25:12.5；LDH0.2的BmimPF6:TX-100:水为1.25:38.75:10；LDH0.1的BmimPF6:TX-100:水为1.25:43.75:5；总体积均为50mL，三种微乳液体系中水含量所占的体积比分别为0.25，0.2和0.1。优选的，所述步骤S2中，所述微乳液体系各组分的体积比为BmimPF6:TX-100:水＝0.025:0.725:0.25的比例。优选的，所述步骤S2中，苯胺微乳液A的配制方法为：苯胺微乳液A的配制方法为：取0.2-0.8mL苯胺溶液，加入1-1.6mL浓盐酸和7.05mL去离子水，超声混合均匀后加入26.1mLTX-100和0.5-1.3mLBmimPF6搅拌均匀；引发剂微乳液B的配制方法：准确称0.3-0.9g过硫酸铵溶解于3.5mL去离子水中，加入9.50-10.50mLTX-100和0.35mLBmimPF6搅拌均匀。一种CoAl-LDH/PANI修饰电极的制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种CoAl-LDH/PANI修饰电极的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：/nS1，类水滑石LDH的制备：/n以疏水性离子液体BmimPF

【技术特征摘要】
1.一种CoAl-LDH/PANI修饰电极的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
S1，类水滑石LDH的制备：
以疏水性离子液体BmimPF6、TX-100和水微乳液体系为介质，制备混合盐微乳液A、碱微乳液B，混合盐微乳液A的水相为Co(NO3)2·6H2O、Al(NO3)3·9H2O水溶液，碱微乳液B的水相为NaOH水溶液；
根据微乳液中含水量不同，采用双微乳液共深沉的方法，将碱微乳液B逐滴加入到混合盐微乳液A中，室温下混合搅拌12h，静置老化12h，10000转离心10min，依次用乙醇和水洗涤，得到果冻状CoAl-LDH凝胶：CoAl-LDH0.25，CoAl-LDH0.2和CoAl-LDH0.1；
S2，聚苯胺PANI的制备：
采用上述微乳液体系，配制苯胺微乳液A和引发剂微乳液B；采用双微乳液的方法，冰水浴条件下，将引发剂微乳液B逐滴加入到苯胺微乳液A中，搅拌混合，反应8h，10000r离心10min，依次用乙醇和水洗涤，得到翠绿色的PANI；
S3，CoAl-LDH/PANI的制备：
按CoAl-LDH:PANI质量比为1:1的比例将CoAl-LDH和PANI混合，将CoAl-LDH样品的乙醇分散液分别和PANI乙醇分散液超声混合反应6h，10000r离心10min，去离子水洗涤后分别得CoAl-LDH0.25/PANI，CoAl-LDH0.2/PANI和CoAl-LDH0.1/PANI；
称取CoAl-LDH0.1，以CoAl-LDH0.1:PANI质量比为1:2、2:1的比例，分别制备CoAl-LDH0.1/PANI1/2和CoAl-LDH0.1/PANI2/1，与CoAl-LDH:PANI质量比为1:1所得的CoAl-LDH0.1/PANI1/1进行比较；
S4，CoAl-LDH/PANI修饰电极的制备：
将直径为3mm的玻碳电极GCE用氧化铝粉末抛光打磨至镜面，分别在稀硝酸和乙醇的混合液中超声洗涤，去离子水冲洗干净；将CoAl-LDH/PANI样品配制成浓度为1mg/mL的乙醇分散液，移液枪移取2μL的CoAl-LDH/PANI分散液滴涂在处理好的GCE表面...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹天荣，臧昊，丁桂艳，王璐，解万翠，王磊，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：山东;37