[发明专利]电还原氧化石墨烯-金纳米棒/聚(2,6-吡啶)二甲酸复合物及其制备方法和应用

权利要求书

1.电还原氧化石墨烯-金纳米棒/聚(2,6-吡啶二甲酸)复合物的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)金纳米棒(AuNRs)的制备，先在冰浴的NaBH₄中还原HAuCl₄制备金种溶液，后用抗坏血酸还原HAuCl₄，使还原的Au组分在金种表面缓慢生长，获得金纳米棒(AuNRs)溶液；

(2)氧化石墨烯-金纳米棒复合物的制备：将金纳米棒(AuNRs)溶液加入氧化石墨烯(GO)水溶液中，通过静电作用，金纳米棒通过静电吸附在氧化石墨烯(GO)表面，分离，获得氧化石墨烯-金纳米棒复合物；

(3)聚(2,6-吡啶二甲酸)膜的制备：以2,6-吡啶二甲酸为聚合液，在电解液中，利用循环伏安法，循环扫描，在电极表面聚合成膜，获得聚(2,6-吡啶二甲酸)膜；

(4)电还原氧化石墨烯-金纳米棒/聚(2,6-吡啶二甲酸)复合物的制备：在聚(2,6-吡啶二甲酸)膜的表面固定氧化石墨烯-金纳米棒复合物，在电解液中，利用恒电位法，还原氧化石墨烯，获得电还原氧化石墨烯-金纳米棒/聚(2,6-吡啶二甲酸)复合物。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(2)具体为：

将氧化石墨烯(GO)分散于水中，超声处理，获得氧化石墨烯(GO)水溶液，然后将金纳米棒(AuNRs)溶液缓慢滴加入氧化石墨烯(GO)水溶液中，搅拌，分离，获得氧化石墨烯-金纳米棒复合物。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤(2)中所述超声处理处理时间为1-5h；所述搅拌为常温下缓慢搅拌1-5h；所述分离为过滤、抽滤、离心或沉降。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤(2)中所述超声处理处理时间为1.5-4h；所述搅拌为常温下缓慢搅拌1.5-4h；所述分离为6000-18000rmp离心分离，分离时间为5-60min。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：步骤(2)中所述超声处理处理时间为2-3h；所述搅拌为常温下缓慢搅拌2-3h；所述分离为12000-15000rmp离心分离，分离时间为10-40min。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(3)具体为：

以玻碳电极为工作电极、铂丝为对电极、饱和的甘汞电极为参比电极，以2,6-吡啶二甲酸为聚合液，在电解液中，利用循环伏安法，在-0.8V～+2.5V的电位范围、扫速为5-50mV/s条件下，循环聚合2-20个扫描周期，在玻碳电极表面聚合成膜，获得聚(2,6-吡啶二甲酸)膜；和/或

步骤(4)具体为：

将步骤(2)获得的氧化石墨烯-金纳米棒复合物分散在水中，获得氧化石墨烯-金纳米棒复合物的分散液，将氧化石墨烯-金纳米棒复合物的分散液滴涂于聚(2,6-吡啶二甲酸)膜上，晾干，在电解液中，利用恒电位法，对氧化石墨烯-金纳米棒/聚(2,6-吡啶二甲酸)膜电化学还原，获得电还原氧化石墨烯-金纳米棒/聚(2,6-吡啶二甲酸)复合物。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：步骤(3)所述利用循环伏安法中，在-0.5V～+2V的电位范围、扫速为10-40mV/s条件下，循环聚合5-15个扫描周期；和/或

步骤(4)中，所述氧化石墨烯-金纳米棒复合物的分散液中，氧化石墨烯-金纳米棒复合物的浓度为0.1-3.0mg/mL；所述对氧化石墨烯-金纳米棒/聚(2,6-吡啶二甲酸)膜电化学还原的还原时间为1-10min。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：步骤(3)所述利用循环伏安法中，在-0.1V～+1.7V的电位范围、扫速为15-30mV/s条件下，循环聚合8-12个扫描周期；和/或

步骤(4)中，所述氧化石墨烯-金纳米棒复合物的分散液中，氧化石墨烯-金纳米棒复合物的浓度为0.5-2.0mg/mL；所述对氧化石墨烯-金纳米棒/聚(2,6-吡啶二甲酸)膜电化学还原的还原时间为3-8min。