【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物硫化氢检测，尤其涉及一种氧化亚铜-石墨烯二维传感材料及其制备方法与应用。
技术介绍
1、硫化氢作为人体内重要的内源性气体，是许多疾病的生物标志物。在某些疾病的生理过程中，人体口腔呼出气中的硫化氢浓度表现异常，可根据其浓度判断疾病的严重程度。然而，口腔呼出的硫化氢浓度一般为ppb量级，传统的硫化氢传感器在ppb量级浓度的检测上仍有一定局限性。因此，研究人员致力于开发出能够准确检测出ppb量级浓度硫化氢的新一代传感器。更灵敏的传感材料的开发是获得突破的关键。
2、常见的制备传感材料的方法包括水热法、磁控溅射法等。水热法的基本制备过程为：在高温高压水溶液中进行反应，形成金属氧化物的纳米颗粒或薄膜。磁控溅射法的基本制备过程为：使用磁场辅助溅射技术，将目标材料溅射到基底表面，形成薄膜。然而，上述制备方法存在以下问题：水热法制备的材料往往经历二次加工而变成三维材料，致使材料比表面积小、表面活性位点少以及异质界面不清晰，进而导致界面势垒较低，不能表现出良好的调控效果，导致材料的工作温度较高，大多在100℃以上，在ppb量级的硫化氢气体检测层面表现乏力；而磁控溅射法虽然能够制造较为清晰的异质界面，但无法形成化合键的紧密连接，材料的接触面电阻大，提升了材料功耗，降低了异质结调控效果。
3、因此，如何提高室温下对于硫化氢的检测限度，改善现有制备方法存在的不足，制备出具有比表面积大、异质界面清晰、导电性好等优点的敏感材料，对于开发口腔呼出气检测器件具有重要意义。
技术实现思路>
1、本专利技术的目的在于提供一种氧化亚铜-石墨烯二维传感材料及其制备方法与应用，解决现有制备方法所得传感材料在室温下硫化氢的敏感性较低、调控效果较差的问题。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种氧化亚铜-石墨烯二维传感材料的制备方法，包括以下步骤：
4、将两个电极平行放置在绝缘基底上，然后在两个电极之间加入电沉积溶液，再盖上盖玻片；控制温度使电沉积溶液结冰，然后在两个电极施加沉积电压，使电沉积溶液中的电解质沉积，得到氧化亚铜-石墨烯二维传感材料；
5、其中，所述电沉积溶液包括以下原料：前驱体溶液、石墨烯；
6、所述前驱体溶液包括以下原料：硝酸铜、硝酸、水。
7、优选的，在所述一种氧化亚铜-石墨烯二维传感材料的制备方法中，所述前驱体溶液与所述石墨烯的体积质量比为1ml：0.08～0.11875mg。
8、优选的，在所述一种氧化亚铜-石墨烯二维传感材料的制备方法中，所述硝酸铜、所述硝酸与所述水的摩尔体积比为2～2.5mmol：40～50μl：50ml。
9、优选的，在所述一种氧化亚铜-石墨烯二维传感材料的制备方法中，所述石墨烯为石墨烯悬浊液经离心后得到的沉淀。
10、优选的，在所述一种氧化亚铜-石墨烯二维传感材料的制备方法中，所述两个电极为铜电极，所述两个电极的厚度独立的为20～40μm，所述两个电极的长宽比独立的为20～30：0.5～1.5。
11、优选的，在所述一种氧化亚铜-石墨烯二维传感材料的制备方法中，所述两个电极的间隔距离与所述电沉积溶液的体积比为6～8mm：20～25μl。
12、优选的，在所述一种氧化亚铜-石墨烯二维传感材料的制备方法中，所述控制温度的值为-2～-1.8℃，所述结冰的时间为5～10min。
13、优选的，在所述一种氧化亚铜-石墨烯二维传感材料的制备方法中，所述沉积电压为直流电压，所述沉积电压为280～350mv，所述沉积的时间为30～40min。
14、本专利技术还提供了一种所述氧化亚铜-石墨烯二维传感材料的制备方法制得的氧化亚铜-石墨烯二维传感材料。
15、本专利技术还提供了一种所述氧化亚铜-石墨烯二维传感材料在制备用于硫化氢检测的传感器中的应用。
16、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
17、(1)本专利技术使用二维电沉积原位组装法，这是一种基于电致生长特性的制备方法，传感材料的生长沿着电导最优的方向，石墨烯和氧化亚铜在电压驱使下紧密结合，因此材料间的接触面电阻很小，形成的势垒高度较高，调控效果更好；
18、(2)本专利技术得到的二维传感材料相较于同类传感材料拥有更强的硫化氢吸附能力(缘于石墨烯较大的比表面积、以及清晰的异质界面的促进作用)，更好的抗震效果(缘于石墨烯与氧化亚铜电致生长的高结合强度)，可柔性的应用潜力(缘于石墨烯的弹性)，因此，其对硫化氢的响应性能更加突出；
19、(3)采用本专利技术的二维传感材料制备的传感器可以为患者提供一种居家、无创的快速检测手段，从而减轻医院、体检中心等地的就诊负担，对疾病的控制具有重要意义。
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1.一种氧化亚铜-石墨烯二维传感材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种氧化亚铜-石墨烯二维传感材料的制备方法，其特征在于，所述前驱体溶液与所述石墨烯的体积质量比为1mL：0.08～0.11875mg。
3.如权利要求1或2所述的一种氧化亚铜-石墨烯二维传感材料的制备方法，其特征在于，所述硝酸铜、所述硝酸与所述水的摩尔体积比为2～2.5mmol：40～50μL：50mL。
4.如权利要求1所述的一种氧化亚铜-石墨烯二维传感材料的制备方法，其特征在于，所述石墨烯为石墨烯悬浊液经离心后得到的沉淀。
5.如权利要求1所述的一种氧化亚铜-石墨烯二维传感材料的制备方法，其特征在于，所述两个电极为铜电极，所述两个电极的厚度独立的为20～40μm，所述两个电极的长宽比独立的为20～30：0.5～1.5。
6.如权利要求1或5所述的一种氧化亚铜-石墨烯二维传感材料的制备方法，其特征在于，所述两个电极的间隔距离与所述电沉积溶液的体积比为6～8mm：20～25μL。
7.如权利要求3所述的一种氧化亚
8.如权利要求7所述的一种氧化亚铜-石墨烯二维传感材料的制备方法，其特征在于，所述沉积电压为直流电压，所述沉积电压为280～350mV，所述沉积的时间为30～40min。
9.权利要求1～8任一项所述的一种氧化亚铜-石墨烯二维传感材料的制备方法制得的氧化亚铜-石墨烯二维传感材料。
10.权利要求9所述的氧化亚铜-石墨烯二维传感材料在制备用于硫化氢检测的传感器中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种氧化亚铜-石墨烯二维传感材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种氧化亚铜-石墨烯二维传感材料的制备方法，其特征在于，所述前驱体溶液与所述石墨烯的体积质量比为1ml：0.08～0.11875mg。
3.如权利要求1或2所述的一种氧化亚铜-石墨烯二维传感材料的制备方法，其特征在于，所述硝酸铜、所述硝酸与所述水的摩尔体积比为2～2.5mmol：40～50μl：50ml。
4.如权利要求1所述的一种氧化亚铜-石墨烯二维传感材料的制备方法，其特征在于，所述石墨烯为石墨烯悬浊液经离心后得到的沉淀。
5.如权利要求1所述的一种氧化亚铜-石墨烯二维传感材料的制备方法，其特征在于，所述两个电极为铜电极，所述两个电极的厚度独立的为20～40μm，所述两个电极的长宽比独立的为20～30...
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