一种检测多巴胺的电化学传感器及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于电化学生物传感器技术领域，涉及一种检测多巴胺的电化学传感器及其制备方法和应用，所述电化学传感器涉及CoMn2O4/CQDs复合修饰碳糊电极。本发明专利技术采用水热法合成锰酸钴与碳量子点的复合物，并与石墨粉和石蜡油按一定比例混合制备成碳糊修饰电极，利用电催化氧化作用成功实现对多巴胺的定量分析。该CoMn2O4/CQDs复合修饰碳糊电极对多巴胺的电化学传感检测具有优异的选择性、较宽的检测范围和较低的检出限，可成功实现对实际样品的检测。测。测。

【技术实现步骤摘要】
一种检测多巴胺的电化学传感器及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于电化学生物传感器
，涉及一种检测多巴胺的电化学传感器及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]多巴胺(DA)作为一种重要的神经递质，在许多生理反应中都扮演着重要的角色。当人体出现异常的多巴胺浓度信号时，会导致部分神经错乱，例如阿兹海默症、癫痫症等。因此，寻找一种准确且检出限较低的方法检测多巴胺成为分析化学研究的重要课题。现已存在着多种方法检测多巴胺，例如，液相色谱、光谱、荧光分析以及电化学分析等。电化学分析方法由于其灵敏度高、快速、准确、简便等特点备受关注。但是，在裸的固态电极上，检测多巴胺需要较高的检测电位，从而会受到共存的一些电活性物质的干扰。因此，很多人尝试在电极表面进行修饰来实现多巴胺的直接电催化检测。
[0003]过渡金属氧化物如锰基氧化物呈现出良好的电催化活性、成本低廉、环境友好等突出特点。但多数锰基氧化物只是半导体，其导电性能较差抑制了其使用。作为新型的碳纳米材料，碳量子点(CQDs)不仅具有类似于传统量子点的发光性能与小尺寸特性，而且还具有水溶性好、生物毒性低和导电性好的优势，使其在生物成像、生物标记、传感器、光催化、发光二极管等领域受到极大关注。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种检测多巴胺的电化学传感器及其制备方法和应用，采用水热法合成锰酸钴与碳量子点的复合物，并与石墨粉和石蜡油按一定比例混合制备成碳糊修饰电极，利用电催化氧化作用成功实现对多巴胺的定量分析。所得到的CoMn2O4/CQDs复合修饰碳糊电极对多巴胺的电化学传感检测具有优异的选择性、较宽的检测范围和较低的检出限，可成功实现对实际样品的检测。
[0005]本专利技术提供的技术方案如下：
[0006]一种检测多巴胺的电化学传感器，所述电化学传感器采用CoMn2O4/CQDs复合修饰碳糊电极。
[0007]进一步的，所述电化学传感器采用三电极体系，以CoMn2O4/CQDs复合修饰碳糊电极为工作电极，饱和甘汞电极为参比电极，铂片电极为辅助电极。
[0008]一种检测多巴胺的电化学传感器制备方法，包括以下步骤：将石墨粉、石蜡油和CoMn2O4/CQDs复合微球混合均匀，研磨成均匀的糊状，装填，压实，抛光电极表面，制得CoMn2O4/CQDs复合修饰碳糊电极。
[0009]进一步的，所述CoMn2O4/CQDs复合微球的制备方法包括以下步骤：
[0010]将柠檬酸和尿素溶于水中，置于水热釜放入烘箱中，反应后自然冷却，透析得到CQDs；
[0011]将硝酸钴、硫酸锰、尿素溶于水和乙醇的混合溶液中，再加入CQDs，磁力搅拌后，转
移至水热釜放入烘箱中，反应后冷却至室温，过滤，洗涤，真空干燥，马弗炉中灼烧后，得到CoMn2O4/CQDs。
[0012]进一步的，所述CQDs的制备方法包括：按照柠檬酸：尿素为1～100:1～50的质量比，将柠檬酸和尿素溶于去离子水中，转移至聚四氟乙烯水热釜放入烘箱中，以80
‑
200摄氏度的温度保温3
‑
10小时，自然冷却后，透析12
‑
48h，期间不断换水，冷冻干燥得到CQDs。
[0013]进一步的，所述CoMn2O4/CQDs的制备方法包括：按照硝酸钴：硫酸锰：尿素为1～10：2～20:200～800的摩尔比，将硝酸钴、硫酸锰、尿素溶于二次去离子水和乙醇的混合溶液中，再加入CQDs，磁力搅拌10
‑
60分钟后，转移至聚四氟乙烯水热釜放入烘箱中，以80
‑
200摄氏度的温度保温5
‑
20小时，待其冷却至室温后过滤，洗涤，真空干燥，马弗炉中以300
‑
600℃灼烧0.5
‑
3h，得到CoMn2O4/CQDs。
[0014]上述检测多巴胺的电化学传感器在电化学检测中的应用。
[0015]进一步的，检测在pH为7.0的磷酸缓冲溶液中进行，固定电位0.35V，利用计时电流法测定了不同浓度多巴胺。
[0016]一种多巴胺检测方法，采用上述的电化学传感器对不同浓度多巴胺标准溶液进行氧化峰电流检测并线性回归，利用线性回归方程并通过加标回收试验计算待测样品中多巴胺浓度。
[0017]进一步的，在2.0～1000.0μM浓度范围内，峰电流I
pa
与浓度C的关系曲线为:I
pa
(μA)＝
‑
1.963
‑
0.04774C(μmol/L)，相关系数为0.9976；在1000.0～60000.0μM的浓度范围内，峰电流I
pa
与浓度C的关系曲线为:I
pa
(μA)＝
‑
48.84
‑
0.001989C(μmol/L)，其相关系数为0.9956。
[0018]一种检测多巴胺的电化学传感器制备步骤：
[0019]1.合成锰酸钴(CoMn2O4)：称取0.1
‑
1mmol硝酸钴，0.2
‑
2mmol硫酸锰，20
‑
80mmol尿素溶于10
‑
100mL(体积比为1:1)二次去离子水和乙醇的混合溶液中。磁力搅拌10
‑
60分钟后，转移至聚四氟乙烯水热釜放入烘箱中，以80
‑
200摄氏度的温度保温5
‑
20小时，待其冷却至室温后过滤，洗涤，真空干燥，马弗炉中以300
‑
600℃灼烧0.5
‑
3h，即得到黑色锰酸钴产品。
[0020]2.合成碳量子点(CQDs)：称取0.1
‑
10g柠檬酸，0.1
‑
5g尿素溶于5
‑
50mL的去离子水中，转移至聚四氟乙烯水热釜放入烘箱中，以80
‑
200摄氏度的温度保温3
‑
10小时，自然冷却后，透析12
‑
48h，期间不断换水。冷冻干燥即得到固体碳量子点。
[0021]3.合成不同质量比锰酸钴与碳量子点复合物。
[0022]合成方法同步骤1，在水热前加入不同质量的步骤2合成的碳量子点即可。
[0023]4.裸碳糊电极的制备
[0024]称取10
‑
1000mg石墨粉，用微量进样器吸取5
‑
200μL石蜡油，手动研磨30min成均匀的糊状，装填，压实，用称量纸抛光电极表面，每次抛光后用去离子水冲洗三次，即制得裸碳糊电极。
[0025]5.锰酸钴或碳量子点修饰电极的制备
[0026]制备方法同步骤4，碳糊里加入一定质量的步骤1合成的锰酸钴或步骤2合成的碳量子点即可。
[0027]6.锰酸钴/碳量子点修饰电极的制备
[0028]制备方法同步骤4，碳糊本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种检测多巴胺的电化学传感器，其特征在于，所述电化学传感器采用CoMn2O4/CQDs复合修饰碳糊电极。2.根据权利要求1所述的检测多巴胺的电化学传感器，其特征在于，所述电化学传感器采用三电极体系，以CoMn2O4/CQDs复合修饰碳糊电极为工作电极，饱和甘汞电极为参比电极，铂片电极为辅助电极。3.根据权利要求1所述的检测多巴胺的电化学传感器制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将石墨粉、石蜡油和CoMn2O4/CQDs复合微球混合均匀，研磨成均匀的糊状，装填，压实，抛光电极表面，制得CoMn2O4/CQDs复合修饰碳糊电极。4.根据权利要求3所述的检测多巴胺的电化学传感器制备方法，其特征在于，所述CoMn2O4/CQDs复合微球的制备方法包括以下步骤：将柠檬酸和尿素溶于水中，置于水热釜放入烘箱中，反应后自然冷却，透析得到CQDs；将硝酸钴、硫酸锰、尿素溶于水和乙醇的混合溶液中，再加入CQDs，磁力搅拌后，转移至水热釜放入烘箱中，反应后冷却至室温，过滤，洗涤，真空干燥，马弗炉中灼烧后，得到CoMn2O4/CQDs。5.根据权利要求4所述的检测多巴胺的电化学传感器制备方法，其特征在于，所述CQDs的制备方法包括：按照柠檬酸：尿素为1～100:1～50的质量比，将柠檬酸和尿素溶于去离子水中，转移至聚四氟乙烯水热釜放入烘箱中，以80
‑
200摄氏度的温度保温3
‑
10小时，自然冷却后，透析12
‑
48h，期间不断换水，冷冻干燥得到CQDs。6.根据权利要求4所述的检测多巴胺的电化学传感器制备方法，其特征在于，所述CoMn2O4/CQDs的制备方法包括：按照硝酸钴：硫酸锰：尿素为1～...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘素芹，林祖祥，张大龙，丁晓娅，戴高鹏，
申请(专利权)人：湖北文理学院，
类型：发明
国别省市：