[发明专利]一种热处理煤炭电化学传感器的制备方法及其热处理煤炭电化学传感器

说明书

本发明公开了一种热处理煤炭电化学传感器的制备方法，原煤先经过研磨和离心，再经过热处理，最后将热处理后的煤炭分散于壳聚糖溶液中，滴涂于玻碳电极表面，即可制得热处理煤炭电化学传感器。该传感器具有良好的导电性和优越的电催化性能，本发明制备简单，所用的煤炭来源广泛、价格低廉，经过相应处理后，具有跟石墨烯相近的导电性和电催化性能，对物质的检测具有很高的灵敏度，同时也具有良好的选择性、稳定性和重现性，将其应用于电化学传感器领域具有很大的可行性和实用性，在商业化应用方面也有望替代石墨烯等碳材料在电化学传感器领域的应用。

技术领域

本发明涉及电化学传感器制备技术领域，具体涉及一种热处理煤炭电化学传感器的制备方法及其热处理煤炭电化学传感器。

背景技术

煤炭是一种著名的天然碳材料，被开发用作发电厂和交通工具的燃料已经有很长一段历史。然而，目前对煤炭的其他性质的了解仍然比较少，而且煤炭的组分比较复杂、提纯较困难。每年煤炭的产量很大，但大部分都用于燃烧，这不仅造成了浪费，也带来了严重的环境污染问题。因此，了解煤炭的其他性质、开发煤炭的其他用途显得尤为重要。

目前，以石墨烯、碳纳米管等碳材料修饰的电化学传感器，极大的推动了电分析化学的发展。石墨烯和碳纳米管具有良好的导电性和优越的电催化能力，提高了检测物质的灵敏度，在食品、环境、医药等检测领域应用广泛。但石墨烯和碳纳米管的制备方法复杂，成本较高，不利于电化学传感器的商业化。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的主要目的在于提供一种成本低的热处理煤炭电化学传感器的制备方法及其电化学传感器。

为了实现上述目的，本发明具体采用以下技术方案：

本发明提供一种热处理煤炭电化学传感器的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、热处理煤炭的制备：将无烟煤加入醇研磨，然后洗脱醇，离心剩余溶液，烘干得到未处理煤炭，对未处理煤炭进行焙烧、冷却得到热处理煤炭；

步骤二、将玻碳电极抛光，进行超声波清洗，将热处理煤炭分散，超声处理得到分散液，将分散液涂覆于电极表面，晾干得到热处理煤炭电化学传感器。

其中，所述步骤一种的加醇研磨的方法是，将无烟煤固体颗粒放入不锈钢球磨机的腔室,加入异丙醇，以500 r/min的转速研磨150 h，洗脱腔室里的固体，具体为用异丙醇洗脱。

其中，所述离心后的上层清液为，对收集到的悬浊液进行离心处理，离心分两次进行，第一次的离心速度是3500 r/min，离心时间是15 min，离心后收集上层清液。接着对该上层清液离心第二次，第二次的离心速度是6000 r/min，离心时间是10 min，最后收集上层清液。

其中，所述步骤一中该上层清液放在真空干燥箱里真空条件下55 ℃～65℃烘干，收集得到的未热处理煤炭。最后对未热处理煤炭进行焙烧，先通氮气1 h，接着以5 ℃/min的升温速率升温到800 ℃，在800 ℃下焙烧1 h，然后自然冷却到室温，最后可制得热处理煤炭。

其中，所述步骤二中的抛光、清洗为，先将玻碳电极依次用氧化铝粉进行抛光处理，打磨成镜面，接着在无水乙醇、二次蒸馏水中进行超声清洗。

其中，热处理煤炭分散为热处理煤炭分散于壳聚糖水溶液中，超声得到均相分散液。

其中，所述热处理煤炭与壳聚糖水溶液的比例为1mg:1ml。

其中，所述壳聚糖水溶液为壳聚糖的浓度是0.5 mg/mL，溶于0.02 mol dm^-3的醋酸溶液中

一种热处理煤炭电化学传感器由上述热处理煤炭电化学传感器的制备方法制备而成。

相对于现有技术，本发明就有如下优点：