铂钌合金-氨基酸功能化石墨烯量子点杂化物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了铂钌合金

【技术实现步骤摘要】
铂钌合金
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氨基酸功能化石墨烯量子点杂化物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于电化学传感
，具体涉及一种铂钌合金
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氨基酸功能化石墨烯量子点杂化物及其制备方法和在检测香兰素含量中的应用。

技术介绍

[0002]香兰素(4
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羟基
‑3‑
甲氧基苯甲醛)是天然香草的主要成分，来源于热带香草兰的豆子或豆荚。它是天然香草中的主要芳香化学物质，是一种具有奶香味的特殊的食品添加剂，通常用作各种食品的增味剂，如奶粉、冰淇淋、饼干、蛋奶冻、布丁、巧克力和饮料等。但是，市场上大多数的香兰素是通过简单的化学合成生产出来的。虽然合成出来的香草醛价格便宜且使用广泛，但它对人类健康有一定的危害，会导致头痛和恶心等症状。此外，GB 2760
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2014规定0
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6月龄婴幼儿配方食品中不得添加调味剂。因此香兰素在食品样品中的测定具有重要意义。
[0003]目前，已有多种检测方法应用于香兰素的检测。例如分光光度法、毛细管电泳、高效液相色谱、气相色谱、气相色谱
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同位素比质谱法、近红外高光谱成像、气相色谱
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质谱等。然而，它们也有一定的局限性，例如分析仪器昂贵、样品制备过程复杂、以及需要熟练操作人员进行实验操作、灵敏度低。与这些分析性能相比，电化学方法具有特异性高、成本较低、检测直接、选择性好、灵敏好等优点。此外，通过各种改性剂制备改性电极材料显示出较强的选择性、灵敏度、较低的过电位以及用于生物活性、电活性分子痕量水平分析的电化学方法的具有良好可靠性。
[0004]为了增强电化学检测信号，许多金属纳米材料被合成并用作构建电化学传感器的传感材料，如钯、金、银、铁、铜、钌和铂纳米颗粒。钌(Ru)被认为是一种理想的催化剂，因为它具有大量的空轨道、易于配位和键合以及高催化活性。Ru已被广泛用作氢化反应、氨合成/降解反应、水分解、CO氧化和费托合成、燃料电池、能量储存和电化学传感器的催化剂。最近，Ru纳米材料在电化学传感器中的应用日益受到关注。作为传感材料，钌纳米材料可以加速电极反应，从而提高灵敏度。然而，钌纳米材料的催化性能强烈依赖于其尺寸、形态和晶体结构。因此，构建钌纳米材料已成为研究热点。
[0005]铂纳米颗粒因其良好的催化活性、电子导电性、生物相容性和化学稳定性而成为制备电化学传感器最常用的传感材料。为了提高催化活性和耐久性，人们已经付出了巨大的努力来合成铂纳米颗粒。目前，Pt作为一种电催化剂可以催化多种物质，具有很高的动力学。然而，纯Pt电极较为贵重，而不能被广泛应用。因此，许多科学家致力于寻找既能保留铂的良好催化性能又能够降低成本的方法。双金属铂基合金电极可能能够解决这个关键问题。近年来，在制备用于电极材料的各种双金属铂基合金电催化剂方面做了大量的研究工作，包括Pt
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Ru、Pt
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Fe、Pt
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Co、Pt
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Ni、Pt
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Pd、Pt
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Mn、Pt
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Sn、Pt
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Ag、Pt
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Au、和Pt
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Mo等，与纯电极相比，它们具有更好的经济效益，据报道，在这些催化剂中，双金属Pt
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Ru合金被认为具有最好的催化性能，因此部分克服了这一具有挑战性的问题。
[0006]Pt
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Ru双金属催化剂的合成有几种方法，包括将金属团簇破碎成纳米级金属颗粒和将金属原子聚集成纳米级金属颗粒，但这些技术很难合成均匀分布的小尺寸纳米粒子，且较容易形成纳米粒子团聚，因此其催化活性较为受限。碳材料可以提供大的比表面积，会增加纳米粒子的负载量，并防止纳米粒子的团聚。最近，金属/石墨烯复合材料引起了越来越多的关注。由于其独特的结构和性质，金属/石墨烯复合材料对于化合物的氧化提供了明显增加的电荷转移速率。金属/石墨烯的特殊结构带来了高电导率和大比表面积，大量活性位点的暴露加速了电荷的转移。经调研，目前暂未有文献报道将Pt
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Ru双金属合金负载于功能化的石墨烯量子点上。

技术实现思路

[0007]针对现有技术存在的问题，本专利技术所要解决的第一技术问题在于提供一种铂钌合金
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氨基酸功能化石墨烯量子点杂化物的制备方法；本专利技术所要解决的第二技术问题在于提供该方法制备得到铂钌合金
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氨基酸功能化石墨烯量子点杂化物；本专利技术所要解决的第三技术问题在于提供该铂钌合金
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氨基酸功能化石墨烯量子点杂化物在制备PtRu
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Ser
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Gly
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GQD/GCE复合电极和检测香兰素含量的应用。本专利技术充分利用氨基酸功能化石墨烯量子点的高度分散性，将双金属Pt
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Ru合金与石墨烯量子点复合，制备成高分散小颗粒的Pt
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Ru纳米粒子；并将其用于食品中香兰素的检测，具有较好的催化活性。
[0008]为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0009]一种铂钌合金
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氨基酸功能化石墨烯量子点杂化物的制备方法，包括以下步骤：
[0010]1)将柠檬酸、丝氨酸、甘氨酸混合均匀，加入去离子水后进行超声溶解得到反应液，将反应液放入烘箱内进行反应，得到丝
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甘氨酸功能化石墨烯量子点；
[0011]2)将丝
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甘氨酸功能化石墨烯量子点加入去离子水搅拌至完全溶解，制丝
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甘氨酸功能化石墨烯量子点溶液；在水浴锅中预热；搅拌下逐滴加入铂酸溶液；再逐滴加入氯化钌溶液，继续反应，生成沉淀；。
[0012]3)将反应液离心，收集沉淀，烘干得到铂钌合金
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氨基酸功能化石墨烯量子点杂化物。
[0013]所述铂钌合金
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氨基酸功能化石墨烯量子点杂化物的制备方法，步骤1)中，柠檬酸∶丝氨酸∶甘氨酸的摩尔比为1∶1
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2.5∶1；在烘箱温度为160
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230℃条件下反应3
‑
6h。
[0014]所述铂钌合金
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氨基酸功能化石墨烯量子点杂化物的制备方法，步骤2)中，丝
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甘氨酸功能化石墨烯量子点溶液的浓度为5mg/mL；丝
‑
甘氨酸功能化石墨烯量子点和铂和钌的质量比为1∶0.03
‑
0.078∶0.04
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0.016。
[0015]所述铂钌合金
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氨基酸功能化石墨烯量子点杂化物的制备方法，步骤2)中，在95
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100℃水浴锅中预热1
‑
5min，加入金属溶液后继续反应时间为10
‑
30min。
[0016]上述方法制备本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.铂钌合金
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氨基酸功能化石墨烯量子点杂化物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将柠檬酸、丝氨酸、甘氨酸混合均匀，加入去离子水后进行超声溶解得到反应液，将反应液放入烘箱内进行反应，得到丝
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甘氨酸功能化石墨烯量子点；2)将丝
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甘氨酸功能化石墨烯量子点加入去离子水搅拌至完全溶解，制丝
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甘氨酸功能化石墨烯量子点溶液；在水浴锅中预热；搅拌下逐滴加入铂酸溶液；再逐滴加入氯化钌溶液，继续反应，生成沉淀；3)将反应液离心，收集沉淀，烘干得到铂钌合金
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氨基酸功能化石墨烯量子点杂化物。2.根据权利要求1所述铂钌合金
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氨基酸功能化石墨烯量子点杂化物的制备方法，其特征在于，步骤1)中，柠檬酸：丝氨酸：甘氨酸的摩尔比为1∶1
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2.5∶1；在烘箱温度为160
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230℃条件下反应3
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6h。3.根据权利要求1所述铂钌合金
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氨基酸功能化石墨烯量子点杂化物的制备方法，其特征在于，步骤2)中，丝
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甘氨酸功能化石墨烯量子点溶液的浓度为5mg/mL；丝
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甘氨酸功能化石墨烯量子点、铂和钌的质量比为1∶0.03
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0.078∶0.04
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0.016。4.根据权利要求1所述铂钌合金
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氨基酸功能化石墨烯量子点杂化物的制备方法，其特征在于，步骤2)中，在95
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100℃水浴锅中预热1
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5min，加入金属溶液后继续反应时间为10
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30min。5.权利要求1
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4任一所述方法制备得到的铂钌合金
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氨基酸功能化石墨烯量子点杂化物。6.权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：李瑞怡，贾慧，史劲松，丁振中，龚劲松，高小燕，徐俊山，
申请(专利权)人：扬州日兴生物科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：