[发明专利]一种普鲁士蓝/N‑掺杂碳纳米复合材料的制备及应用

权利要求书

1.一种普鲁士蓝/N-掺杂碳纳米复合材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1，对碳纳米复合材料进行酸化处理；

步骤2，制备酸化处理后的N-掺杂碳纳米复合材料；

步骤3，制备普鲁士蓝/N-掺杂碳纳米复合材料；

所述步骤1具体为：

(1)配制100mL浓硫酸与浓硝酸的混合溶液，浓硫酸与浓硝酸的体积比为3：1；(2)取1g碳纳米复合材料加入上述混合溶液中，超声30min使碳纳米复合材料与混酸充分混合，混合好后在70℃水浴条件下回流6h；(3)将处理好的碳纳米复合材料用蒸馏水离心、抽滤洗涤后，在80℃真空干燥箱中干燥24h，即可得到酸化处理的碳纳米复合材料；

所述步骤2具体为：

(1)配制1M的高氯酸溶液50mL，取20mg酸化处理过的碳纳米复合材料加入配好的高氯酸溶液中超声分散30min后在冰浴条件下搅拌30min；(2)将苯胺单体分散在2mL的1M高氯酸溶液中，用微泵以0.05mL/min的流速将其加入到50mL含碳纳米复合材料的高氯酸溶液中使苯胺的终浓度为1mM；(3)将过硫酸铵，其与苯胺的摩尔比为1:1的溶解在2mL的1M高氯酸溶液中，用微泵以0.025mL/min的流速将其加入到上述混合溶液中，在冰浴中持续搅拌反应6h后，所得混合溶液用二次水离心洗涤，将离心后的样品进行冷冻干燥；(4)将冷冻干燥得到的聚苯胺/碳纳米复合材料粉末样品在氩气保护下900℃煅烧2h，待其自然冷却后得到N-掺杂碳纳米复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种普鲁士蓝/N-掺杂碳纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤3具体为：

(1)配制30mL含5mM的FeCl₃和5mM的K₃Fe(CN)₆的混合溶液并用HCl将pH调至1.5；(2)取3mg N-掺杂碳纳米复合材料，配成1mg/mL的溶液超声分散30min后加入上述混合溶液中，搅拌反应10h后用二次水离心洗涤若干次得到普鲁士蓝/N-掺杂碳纳米复合材料。

3.根据权利要求1～2任一权利要求所述的普鲁士蓝/N-掺杂碳纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述碳纳米复合材料包括碳纳米管、石墨烯、氧化石墨、活性炭、多层次孔结构碳纳米中的一种或几种的混合物。

4.权利要求1～2任一权利要求所述的方法制备的普鲁士蓝/N-掺杂碳纳米复合材料。

5.权利要求4所述的普鲁士蓝/N-掺杂碳纳米复合材料在制备无酶型尿酸传感器中的应用。

6.一种无酶型尿酸传感器制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)按权利要求1-3中任一所述的方法配制2mg/mL的普鲁士蓝/N-掺杂碳纳米复合材料溶液；

(2)取2μL普鲁士蓝/N-掺杂碳纳米复合材料溶液将其滴加在丝网印刷电极的工作电极上，室温晾干，其中工作电极的直径为1.5mm，工作电极与对电极/参比电极之间的距离为0.5mm；

(3)待其晾干后在滴加过材料的表面加0.5μL的1：30无水乙醇稀释溶液，晾干后即制得无酶型尿酸传感器。