[发明专利]一种纳米银线/氮掺杂多壁碳纳米管复合电极制备及应用该电极测定葡萄糖的方法

说明书

本发明涉及一种纳米银线/氮掺杂多壁碳纳米管复合电极制备及应用该电极测定葡萄糖的方法。该电极包括工作电极、参比电极、辅助电极及电化学工作站，所述的工作电极是以PDMS为基底，以纳米银线为导电层，以氮掺杂碳纳米管颗粒为反应催化层；所述的参比电极为Ag/AgCl电极，所述的辅助电极为铂丝。本发明利用PDMS良好的柔韧性，并结合银纳米线良好的导电性和氮掺杂多壁碳纳米管对葡萄糖的良好响应，制得一种对葡萄糖具有高灵敏度的电极。与其他方法相比，该方法对葡萄糖的测定具有较高的灵敏度和重现性，测试成本低且不产生二次环境污染，可广泛应用于分析测定。

技术领域

本发明涉及电分析化学技术领域，具体涉及一种可用于葡萄糖测定的新型电极的制备及测定方法。

背景技术

葡萄糖是动物和人血液中的重要成分，血糖需保持在一定的浓度来满足身体内各个器官和组织的需要，血糖浓度过低容易造成低血糖，血糖浓度过高容易造成糖尿。因此快速、便捷的血液中葡萄糖测定技术对实现动物和人血糖浓度监控，进而保护其健康有着至关重要的作用。对于葡萄糖的检测方法，主要有斐林法、葡萄糖氧化酶一过氧化物酶比色法，以及光学、电化学等分析方法。其中由于电化学分析手段的多样化，易操作以及低廉的成本被广泛应用于各个领域。但是，目前葡萄糖测定的方法存在灵敏度不高、重现性差等缺陷，且电化学手段容易产生二次环境污染。比如：菲林滴定法，葡萄糖氧化酶-过氧化物酶比色法灵敏度低，难以准确定量分析。光学、色谱方法使用仪器昂贵，不便于现场检测。因此，本领域亟需一种灵敏度高、便于检测的葡萄糖分析方法。

发明内容

为弥补现有技术不足，本发明目的在于提供一种新型纳米银线/氮掺杂多壁碳纳米管复合电极，在此基础上建立一种葡萄糖测定的新的分析方法。

本发明采用如下技术方案：一种纳米银线/氮掺杂多壁碳纳米管复合电极，包括工作电极、参比电极、辅助电极及电化学工作站，所述的工作电极是以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为基底，以纳米银线为导电层，以氮掺杂碳纳米管颗粒为反应催化层；所述的参比电极为Ag/AgCl电极，所述的辅助电极为铂丝。

上述工作电极的制备方法为：以PDMS为柔性基底，用聚乙烯醇与丙三醇混合溶液在柔性基底上修饰亲水表层，在亲水表层上均匀涂布纳米银线作为导电层，并在该导电层上涂布氮掺杂多壁碳纳米管，制得工作电极。

进一步的，所述的聚乙烯醇与丙三醇混合溶液中，聚乙烯醇为2％，丙三醇为5％。

本发明另一个目的请求保护上述电极在葡萄糖测定中的应用，具体方法为：将纳米银线/氮掺杂多壁碳纳米管复合电极置于含支持电解质的葡萄糖待测液中，在-0.3～0.2V电位范围内，用电化学工作站记录浓度为0.5～20mmol/L区间内的葡萄糖待测液的峰电流和差分脉冲伏安曲线，用标准曲线法进行样品的定量分析。所述电化学工作站可采用任一种具有差分脉冲伏安法的电化学工作站。

上述方法中标准曲线方程为Y＝0.09698X-3.01761回归系数R²＝0.98848，相对标准偏差RSD＝0.46％，检测线为1umol/L。

所述的支持电解质为0.1mol/LNaOH溶液。

本发明采用新型高分子材料、新型碳素材料和纳米金属复合电极运用电化学方法对葡萄糖进行检测，克服传统检测方法中灵敏度低、不便于现场检测的缺陷。

本发明利用PDMS良好的柔韧性，并结合银纳米线良好的导电性和氮掺杂多壁碳纳米管对葡萄糖的良好响应，制得一种对葡萄糖具有高灵敏度的电极。然后探索电解质溶液种类、碳纳米管种类等参数，得具有较高的选择性、较高的灵敏度、且比较容易操作的电化学分析方法，并把该方法应用于实际样品测定。与其他方法相比，该方法对葡萄糖的测定具有较高的灵敏度和重现性，测试成本低且不产生二次环境污染，可广泛应用于分析测定。

附图说明

下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步详细的说明。