[发明专利]一种聚二烯丙基二甲基氯化铵-石墨烯杂化纳米修饰材料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种聚二烯丙基二甲基氯化铵‑石墨烯杂化纳米修饰材料及其制备方法和应用。所述制备方法包括如下步骤：将氧化石墨烯GO分散液、PDDA和水合肼在水中混合，于90~100℃下搅拌反应，离心，洗涤，干燥即得所述PDDA‑Gr杂化纳米修饰材料；所述PDDA和GO的用量比为2~4:1 mL/g，所述水合肼和GO的用量比为4~8:1 mL/g。本发明提供的制备方法制备得到的PDDA‑Gr杂化纳米修饰材料具有分散性能好、比表面积大、导电能力强和生物相容性好的优点，由此得到的电极灵敏度高、选择性好、线性范围宽、检测限低、使用方便；本发明提供的制备方法工艺简单。

技术领域

本发明属于电化学领域，具体涉及一种聚二烯丙基二甲基氯化铵-石墨烯杂化纳米修饰材料及其制备方法和应用。

背景技术

神经递质（neurotransmitter）是由神经末梢分泌的一类化学物质，在化学突触信息传递中担当“信使”的作用。神经递质主要可以分为五类，即单胺类、 胆碱类、氨基酸类、神经肽类和气体类。其中单胺类神经递质包括：多巴胺、5-羟色胺、去甲肾上腺素和肾上腺素。在血液中单胺类神经递质的浓度变化与人类的精神活动关系密切。同时，在一种神经元细胞内往往可以有两种或更多神经递质共存，这种共存现象可以是在同一神经细胞含有相同前体物质产生出来的神经递质，也可以来源于不同前体的神经递质共存于一种神经元内。

电化学分析具有操作简单、灵明度高、分析速度快等优点，主要是将待测组分在电极表面进行氧化还原反应，通过电子的转移将化学信号转化成电信号的形式，从而实现检测待测组分的一种分析方法。在电化学传感器的制备过程中，通常采用纳米碳材料（包括碳纳米管、石墨烯）等对电极进行修饰，以提高电极的电催化性能，增强电极的检测能力。

因此，开发一种分散性能好、比表面积大、导电能力强和生物相容性好的电极材料具有重要的研究意义和应用价值。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中电极材料的性能不佳的缺陷和不足，提供一种聚二烯丙基二甲基氯化铵-石墨烯PDDA-Gr杂化纳米修饰材料的制备方法。本发明提供的制备方法制备得到的PDDA-Gr杂化纳米修饰材料具有分散性能好、比表面积大、导电能力强和生物相容性好的优点，由此得到的电极灵敏度高、选择性好、线性范围宽、检测限低、使用方便；本发明提供的制备方法工艺简单。

本发明的另一目的在于提供上述PDDA-Gr杂化纳米修饰材料。

本发明的另一目的在于提供一种电极。

本发明的另一目的在于提供上述PDDA-Gr杂化纳米修饰材料或电极在制备电化学传感器中的应用。

本发明的另一目的在于提供一种微流体装置。

本发明的另一目的在于提供上述微流体装置的制备方法。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种聚二烯丙基二甲基氯化铵-石墨烯PDDA-Gr杂化纳米修饰材料的制备方法，包括如下步骤：将氧化石墨烯GO分散液、PDDA和水合肼在水中混合，于90~100 ℃下搅拌反应，离心，洗涤，干燥即得所述PDDA-Gr杂化纳米修饰材料；所述PDDA和GO的用量比为2~4:1 mL/g，所述水合肼和GO的用量比为4~8:1 mL/g。

本发明通过加入水合肼的方式对氧化石墨烯进行还原，制备出具有高比表面积和电催化活性的石墨烯Gr。加入聚二烯丙基二甲基氯化铵PDDA，与石墨烯Gr通过静电作用力和π-π共轭的方式，制备得到一种具有分散性能好、比表面积大、导电能力强和生物相容性好的PDDA-Gr杂化纳米修饰材料。

应当理解的是，本发明所指的氧化石墨烯GO分散液为GO较好分散得到的分散液，一般情况下，当分散溶剂为水时，质量浓度为≤1 mg/mL的GO均可实现较好的分散。