[发明专利]一种电纺纳米纤维复合物修饰丝网印刷电极的制备方法

说明书

本发明公开一种电纺纳米纤维复合物修饰丝网印刷电极的制备方法，包括下述步骤：(1)静电纺丝法制备电纺纳米纤维膜聚酰胺6‑石墨烯PA6‑GR；(2)将PA6‑GR剪碎后与石墨烯、壳聚糖混合于有机溶剂中并搅拌至糊状，制得电纺纳米纤维复合物PA6‑GR/GR‑CTS；(3)将PA6‑GR/GR‑CTS滴涂于丝网印刷电极表面，烘干，得到电纺纳米纤维复合物修饰丝网印刷电极。制得的电纺纳米纤维复合物修饰电极具备稳定性好、比表面积大、电子传递速率快等优良特性，且制备简单、牢固，可长期保存。该修饰电极协同了一次性可抛电极、电纺纳米纤维复合物的双重优势，给印刷电极的修饰与功能化提供了全新的案例，在电学生物传感检测方面具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种修饰电极的制备方法，具体涉及一种电纺纳米纤维复合物修饰丝网印刷电极的制备方法，属于纳米材料修饰电极领域。

背景技术

20世纪90年代随着纳米技术研究的升温，使得静电纺丝法制备纳米纤维迅速成为研究的热点。运用该技术制备的电纺纳米纤维具有比表面积大、孔隙率高等优点，在生物医学、能源材料等诸多领域具有潜在的应用价值。将电纺纳米纤维与电极结合是近些年兴起的一种新型修饰电极方法，即将电纺纳米纤维修饰于电极表面。相比于传统制备方法，其过程简单，电极与电纺纳米纤维的直接接触，有利于电子在电极和纤维之间的快速传递。同时电纺获得的纳米纤维，具有络合的孔结构、大的比表面积和高的比表面能等优势，使得电极的有效工作面积增加，表面吸附率提高，从而提高了检测的灵敏度。通过此修饰方法获得的纳米纤维修饰电极可应用于多种生物活性分子的电学传感分析与研究。

近年来，丝网印刷电极逐渐成为生物传感领域的研究热点。其制作工艺简单、成本低廉，易实现批量化生产，是目前制作一次性可抛电极的主要手段，在环境、生物、食品、药品诸多领域应用广泛。已报道的纳米纤维修饰丝网印刷电极的方法有：纳米纤维直接电纺于电极表面，该方法直接快速地使纤维与电极结合，但稳定性差，易脱落，比表面积放大不显著；电纺纳米纤维经高温煅烧形成粉末后，混于溶液滴加在电极表面，该方法过程繁琐，实验条件要求高；电纺纳米纤维膜包裹于整个电极表面，橡胶环固定，纤维膜覆盖三个电极(工作、参比、对电极)，会造成非特异性吸附，结果误差较大。

发明内容

发明目的：针对现有电纺纳米纤维修饰电极存在的稳定性差、比表面积放大不明显且实验要求高等问题，本发明提供一种电纺纳米纤维复合物修饰丝网印刷电极的制备方法，该方法可以获得稳定性好、比表面积大、电子传递速率快及制作简单、牢固，且可长期保存等特点的修饰印刷电极。

技术方案：本发明所述的一种电纺纳米纤维复合物修饰丝网印刷电极的制备方法，包括下述步骤：

(1)静电纺丝法制备电纺纳米纤维膜聚酰胺6-石墨烯PA6-GR；

具体的，本步骤中，可先取聚酰胺6、石墨烯加入有机溶剂中，室温下连续搅拌至其形成均匀透明的混合纺丝溶液；然后利用静电纺丝技术，将其以无序排列的无纺布形式沉积于洁净的接收板表面，获得电纺纳米纤维膜PA6-GR。添加的聚酰胺6与石墨烯的质量比一般为32～25％：0.01～2％。

其中，有机溶剂优选为甲酸、间甲酚和N,N-二甲基甲酰胺的混合溶剂，甲酸、间甲酚及N,N-二甲基甲酰胺的体积比为20:1:1～1:1:1。

静电纺丝过程具体为：将混合纺丝溶液置于医用注射器中，采用微量注射泵供液，高压静电发生器的正负极分别连接注射针头和导电接收板，高压静电直接施加于针头，以无序排列的无纺布形式在接收板上获得电纺纳米纤维膜PA6-GR。

(2)将PA6-GR剪碎后与石墨烯、壳聚糖混合于有机溶剂中并搅拌至糊状，制得电纺纳米纤维复合物PA6-GR/GR-CTS；

本步骤的有机溶剂优选为N,N-二甲基甲酰胺。石墨烯、壳聚糖和有机溶剂N,N-二甲基甲酰胺的质量比优选为30:1:1～2:1:1。