一种灵敏检测酞磺醋胺的CuNC/石墨烯纸基电极及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及电化学传感器领域，具体公开了一种灵敏检测酞磺醋胺的CuNC/石墨烯纸基电极及其制备方法与应用，所述的修饰电极为高电化学活性的CuNC修饰的石墨烯纸基电极。该本发明专利技术首次采用高电化学活性CuNC材料修饰的石墨烯纸基电极为修饰电极，提供了一种灵敏检测酞磺醋胺的CuNC/石墨烯纸基电极及其制备方法与应用；本方法制备的修饰电极对酞磺醋胺具有较高的选择性和灵敏度，线性范围为1~70

【技术实现步骤摘要】
一种灵敏检测酞磺醋胺的CuNC/石墨烯纸基电极及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及电分析化学和电化学传感器领域，具体为一种灵敏检测酞磺醋胺的CuNC/石墨烯纸基电极及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]酞磺醋胺为磺胺类药物，具有广谱抗菌活性、性质稳定、价格低廉、使用方便等优点，广泛应用于动物饲料、水产养殖等领域，过量使用极易造成在动物体内的残留。如果长期摄入磺胺类药物残留超标的动物源性食品，可直接或间接的对人体产生多种毒性作用，如造成泌尿系统损害、引起造血系统功能紊乱、过敏、致癌等。常用的测量酞磺醋胺的方法有GC
−
MS、GC、LC
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MS、HPLC、SFC等，但这些方法操作相对繁琐，仪器昂贵不易微型化、样品前处理较复杂。
[0003]电化学分析法具有快速、高效、灵敏、简便、抗干扰能力强和对环境友好等特点。研究一种新方法对酞磺醋胺灵敏检测十分必要。
[0004]CuNC复合材料具有大的比表面积，能够增强电化学检测介质中酞磺醋胺的富集量，提高测定的灵敏度，也能有效地加速电子传递，提高电化学响应信号。
[0005]因此，提供一种采用CuNC/石墨烯纸基电极作为传感界面，实现对酞磺醋胺的灵敏检测，是一个值得研究的问题。

技术实现思路

[0006]为了克服上述现有技术中的不足，本专利技术提供了一种灵敏检测酞磺醋胺的CuNC/石墨烯纸基电极及其制备方法与应用；本专利技术建立的方法能有效减少复杂基体成分干扰，被成功应用于多种动物源性食品中酞磺醋胺的测定，酞磺醋胺的检出限为0.26 μM。
[0007]本专利技术的目的是这样实现的：一种灵敏检测酞磺醋胺的CuNC/石墨烯纸基电极，其制备方法包括以下步骤：步骤1、CuNC的合成：将1.160 g 1,3,5
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苯三甲酸溶于450 mL水和50 mL乙醇的混合液中，得溶液1；将2.092 g一水合醋酸铜和0.771 g L
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谷氨酸溶于500 mL水中，得溶液2；将溶液1加到溶液2中在室温下搅拌2 h，过滤后收集沉淀物，用水对其充分洗涤并在40 ℃进行真空干燥；取10 mg该产物与1.00 g双氰胺混合于研钵中，研磨1 h得到均匀的前驱体；将该前驱体放到管式炉中，在氩气气氛中以3 ℃/min速率升至800 ℃煅烧3 h；待产品冷却至室温后，将其置于5 wt%的盐酸溶液中浸泡4 h除去金属残留物得到产物CuNC；步骤2、石墨烯的制备：称取2.5 g石墨粉分散在500 mL N
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甲基吡咯烷酮溶液中，超声6 h并静置2天，将上层石墨烯溶液收集起来备用；取10 mL石墨烯与300 mL水混匀用于石墨烯纸基电极的制备；
步骤3、石墨烯纸基电极制备方法：将聚偏氟乙烯PVDF滤膜分别用乙醇和水各浸泡1 h后，在其表面贴上经过激光雕刻获得的PVC胶带模板，放置在过滤装置上以后，将步骤2的石墨烯溶液加入到滤杯当中，待石墨烯溶液过滤完之后，向滤杯中继续加入乙醇和水的混合液以除去多余的N
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甲基吡咯烷酮；过滤结束后，将石墨烯纸基电极在30
°
C下真空干燥3h；将三电极区域分别从PVDF膜上的电极阵列上剪下用于电化学测试；步骤4、CuNC/石墨烯纸基电极的制备：将CuNC分散在水中制成0.5 mg/mL的分散液，取3μL滴加在工作电极区域，并将纸电极放在50 ℃的烘箱中烘干，得到CuNC/石墨烯纸基电极；采用以CuNC/石墨烯纸基电极为工作电极的三电极体系进行随后的电化学检测，具体应用于动物源性食品中酞磺醋胺的检测；所述的具体检测条件和手段为：以pH 3.8的HAc
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NaAc缓冲溶液作为测定酞磺醋胺的支持电解质；DPV测定时，富集电位为0.5 V，富集时间为20 min，电位范围为0.5~1.1 V，振幅为50 mV，脉冲宽度为0.2 s，脉冲周期为0.5 s；以CuNC/石墨烯纸基电极为工作电极，将三电极体系置于pH 3.8的HAc
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NaAc缓冲溶液中，设置富集时间为20 min、富集电位为0.5 V，记录28μM酞磺醋胺在石墨烯纸基电极和CuNC/石墨烯纸基电极上的DPV曲线；采集不同浓度酞磺醋胺在CuNC/石墨烯纸基电极上的DPV曲线；以几种动物源性食品为例考察CuNC/石墨烯纸基电极的实际应用价值，对这些动物源性食品样品中的酞磺醋胺进行检测分析。
[0008]积极有益效果：本专利技术首次采用高电化学活性CuNC材料修饰的石墨烯纸基电极为修饰电极，提供了一种灵敏检测酞磺醋胺的CuNC/石墨烯纸基电极及其制备方法与应用；本方法制备的修饰电极对酞磺醋胺具有较高的选择性和灵敏度，线性范围为1~70
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M，检出限为0.26 μM；该修饰电极相较于其它检测方法具有体积小、价廉、快速、稳定性好和适合现场检测的优点。
附图说明
[0009]图1为石墨烯纸基电极的照片；图2为石墨烯纸基电极的示意图；图3为PVDF滤膜（A）和石墨烯纸基电极（B）的SEM图；图4为CuNC的SEM图；图5为pH 3.8 HAc
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NaAc溶液中，28μM酞磺醋胺在石墨烯纸基电极（a）和CuNC/石墨烯纸基电极（b）上的DPV曲线，曲线c为CuNC/石墨烯纸基电极在空白溶液中的DPV行为；图6为pH 3.8 HAc
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NaAc溶液中不同浓度酞磺醋胺在CuNC/石墨烯纸基电极上的DPV曲线，内插图为I
p
与c的线性关系。
具体实施方式
[0010]下面结合附图及具体实施案例，对本专利技术做进一步的说明。
实施例
[0011]一种灵敏检测酞磺醋胺的CuNC/石墨烯纸基电极，其制备方法包括以下步骤：步骤1、CuNC的合成：将1.160 g 1,3,5
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苯三甲酸溶于450 mL水和50 mL乙醇的混合液中，得溶液1；将2.092 g一水合醋酸铜和0.771 g L
‑
谷氨酸溶于500 mL水中，得溶液2；将溶液1加到溶液2中在室温下搅拌2 h，过滤后收集沉淀物，用水对其充分洗涤并在40 ℃进行真空干燥。取10 mg该产物与1.00 g双氰胺混合于研钵中，研磨1 h得到均匀的前驱体。将该前驱体放到管式炉中，在氩气气氛中以3 ℃/min速率升至800 ℃煅烧3 h；待产品冷却至室温后，将其置于5 wt%的盐酸溶液中浸泡4 h除去金属残留物得到如图4所示的产物CuNC。
[0012]步骤2、石墨烯的制备：称取2.5 g石墨粉分散在500 mL N
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甲基吡咯烷酮溶液中，超声6 h并静置2天，将上层石墨烯溶液收集起来备用。取10 mL石墨烯与300 mL水混匀用于石墨烯纸基电极的制备；步骤3、石墨烯纸基电极制备方法：将聚偏氟乙烯PVDF滤膜分别用乙醇和水各浸泡1 h后，得到如图3A所示表面形貌的PVDF滤膜；接着，在其表面贴上经过激光雕刻获得的PVC胶带模板，放置在过滤装置上以后，将步本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种灵敏检测酞磺醋胺的CuNC/石墨烯纸基电极，其特征在于：所述的电极为CuNC复合物修饰的石墨烯纸基电极。2.如权利要求1所述的CuNC复合物修饰的石墨烯纸基电极的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤1、CuNC的合成：将1.160 g 1,3,5
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苯三甲酸溶于450 mL水和50 mL乙醇的混合液中，得溶液1；将2.092 g一水合醋酸铜和0.771 g L
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谷氨酸溶于500 mL水中，得溶液2；将溶液1加到溶液2中在室温下搅拌2 h，过滤后收集沉淀物，用水对其充分洗涤并在40
ꢀ°
C进行真空干燥；取10 mg该产物与1.00 g双氰胺混合于研钵中，研磨1 h得到均匀的前驱体；将该前驱体放到管式炉中，在氩气气氛中以3
ꢀ°
C /min速率升至800
ꢀ°
C煅烧3 h；待产品冷却至室温后，将其置于5 wt%的盐酸溶液中浸泡4 h除去金属残留物得到产物CuNC；步骤2、石墨烯的制备：称取2.5 g石墨粉分散在500 mL N
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甲基吡咯烷酮溶液中，超声6 h并静置2天，将上层石墨烯溶液收集起来备用；取10 mL石墨烯与300 mL水混匀用于石墨烯纸基电极的制备；步骤3、石墨烯纸基电极制备方法：将聚偏氟乙烯PVDF滤膜分别用乙醇和水各浸泡1 h后，在其表面贴上经过激光雕刻获得的PVC胶带模板，放置在过滤装置上以后，将步骤2的石墨烯溶液加入到滤杯当中，待石墨烯溶液过滤完...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙俊永，甘甜，刘娴，陈莉珂，张馨，
申请(专利权)人：信阳师范学院，
类型：发明
国别省市：