[发明专利]基于生物质碳的电化学传感器及其制备方法和电催化应用

权利要求书

1.基于生物质碳的电化学传感器在电催化中的应用，其特征在于，所述电化学传感器是通过如下步骤制备得到的：

S1：制备生物质纳米多孔材料

S11：将狗尾草纤毛预处理后，备用；

S12：将预处理后的狗尾草纤毛加入50%磷酸溶液中进行酸刻蚀，得到酸刻蚀狗尾草纤毛，其中狗尾草纤毛和50%磷酸溶液的料液比为1g：6～10mL；

S13：将S12得到的酸刻蚀狗尾草纤毛置于管式炉中，在惰性气氛中先以2～5℃/min的升温速率升温至150℃，保温6h，然后以5～10℃/min的升温速率继续升温至550～600℃，保温1h；

S14：将热处理后的产物冷却至室温后，交替用100℃热水和冷水洗涤至中性，100～105℃充分干燥，得到生物质纳米多孔材料；

S2：制备修饰电极

S21：将S1制备得到的生物质纳米多孔材料加入N，N-二甲基甲酰胺中进行超声分散，制得2mg/mL的生物质纳米多孔材料分散液；

S22：量取一定量的生物质纳米多孔材料分散液滴涂到预处理后的玻碳电极表面，红外灯下烘干，得到生物质纳米多孔材料修饰电极；

S3：制备基于生物质碳的电化学传感器

以S2制备得到的生物质纳米多孔材料修饰电极为工作电极，制备基于生物质碳的电化学传感器；

所述电化学传感器在电催化中的应用过程如下：

1）先将色氨酸溶解在50 mM氢氧化钠中，制得0.05 M色氨酸储备液，再以pH=7的0.1 M磷酸盐缓冲溶液为溶剂，配制100μM 色氨酸标准液；

2）将生物质碳的电化学传感器一端浸泡于色氨酸标准液中，另一端连接到电化学工作站，采用循环伏安法研究其对色氨酸的电催化活性，扫描速率为0.05V/s，扫描电位为0.4～1V；

3）在步骤2）完成之后，将生物质碳电化学传感器置于pH=7的磷酸盐缓冲溶液中，通过循环伏安法扫描至色氨酸响应峰消失，即可实现所述电化学传感器的更新。

2.如权利要求1中所述基于生物质碳的电化学传感器在电催化中的应用，其特征在于，狗尾草纤毛预处理的方法是先用丙酮浸泡1h，之后用蒸馏水超声清洗3-4次，烘干。

3.如权利要求1中所述基于生物质碳的电化学传感器在电催化中的应用，S12中狗尾草纤毛和50%磷酸溶液的料液比为1g：6mL。

4.如权利要求1中所述基于生物质碳的电化学传感器在电催化中的应用，其特征在于，玻碳电极的预处理方法是首先用氧化铝糊状液抛光打磨至镜面，然后用无水乙醇、水分别超声清洗3min，最后用氮气流吹干。

5.如权利要求1所述的基于生物质碳的电化学传感器在电催化中的应用，其特征在于，所述玻碳电极的φ=3mm，氧化铝的直径分别为0.3μm 和0.05μm。

6.如权利要求1所述的基于生物质碳的电化学传感器在电催化中的应用，其特征在于，生物质纳米多孔材料在玻碳电极表面上的负载量为0.198mg/cm²。

7.基于生物质碳的电化学传感器，其特征在于，采用权利要求1-6任一项所述的制备方法制备得到。

8.如权利要求1所述的基于生物质碳的电化学传感器在电催化中的应用，其特征在于，步骤3）中循环伏安扫描速率为0.1V/s，扫描电位为0.4～1V。