[发明专利]卟啉敏化剂与多壁碳纳米管纳米复合材料制备方法及非酶电化学传感器检测抗坏血酸的方法

说明书

本发明公开卟啉敏化剂与多壁碳纳米管纳米复合材料的制备方法及非酶电化学传感器，羧基化多壁碳纳米管混合液制备；四正辛基溴化铵混合液的制备；卟啉敏化剂混合液制备；卟啉敏化剂与多壁碳纳米管纳米复合材料的制备。以抗坏血酸为检测对象，通过循环伏安法和计时电流法研究了该传感器对AA的催化能力和电化学行为，TOAB/YD/MC/GCE复合修饰的非酶传感器对AA的催化在3.3‑1853.5μM线性范围内，灵敏度高达19.16μA/mM，检出限为0.124μM。而且，由于TOAB的疏水性，该传感器性能稳定、重现性和选择性好，使其在实际样品、食品、临床诊断和医药等领域具有较大的应用潜力。

技术领域

本发明涉及电化学传感器技术领域。具体地说是卟啉敏化剂与多壁碳纳米管纳米复合材料的制备方法及非酶电化学传感器。

背景技术

酶电化学传感器是一种生物传感器，它的电化学电极具有较高的灵敏度和选择性，可以在混样中直接测定。但酶传感器摆脱不了酶所固有的不稳定的缺点，如pH、温度、湿度和对氧气的依赖性，从而限制了酶电化学传感器在各个领域的应用范围，同时也影响传感器的使用寿命和结果检测的准确性。因此，非酶电化学传感器的研究和应用成为一个焦点，特别是电流型的非酶电化学传感器。碳纳米管(carbon nanotubes，CNTs)是一种重要的无机纳米粒，包括单壁碳纳米管(SWCNTs)和多壁碳纳米管(MWCNTs)。MWCNTs具有较大的比表面积，快速地传质能力以及优良的电子传输功能，它以其独特的结构、电子特性、机械性能和化学稳定性一时间成为全世界的研究热点之一。但由于MWCNTs具有巨大的分子量和很强的化学惰性,使其很难与其它分子稳定均匀地复合。我们则通过有机共价化学修饰和有机非共价化学修饰的方法使其结构发生改变，进而产生一些具有活性的官能团。卟啉敏化剂(YD2-o-C8，简写为YD)是生物体内一种广泛存在的物质，因具有特殊的结构，易发生有氧化还原反应，络合反应，配体交换反应等，使其在模拟生物体内的催化反应中表现出优良的催化性能，进而在实现模拟生物催化的研究领域中成为热点。

为了改善电子传递的动力学过程，增强电化学传感器的响应程度，很多新型的纳米材料被广泛应用。MWCNTs是一种良好的新型电极修饰材料，具有优越的电子和机械性能，极高的导热系数，以及特殊的表面积。YD则具有较高的化学稳定性和可调节结构性能，在电子转换中有着广泛的应用，但由于受不溶性特性的限制，YD很难在水溶液中实现电化学反应且很少应用于电化学传感器领域。

本发明在国家自然科学基金重点研究计划培育项目(91643113)，阜阳市政府-阜阳师范学院横向合作项目(XDHX201701，XDHX201704)，安徽省自然科学基金(1708085MB43)，安徽省高校优秀青年人才支持计划重点项目(gxyqZD2016193)，安徽省高等学校质量工程教学研究重点项目(2016jyxm0749)等项目的支持下，对卟啉敏化剂与多壁碳纳米管纳米复合材料在非酶电化学传感器中的应用进行了研究。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于提供了一种能够用于抗坏血酸检测的卟啉敏化剂与多壁碳纳米管纳米复合材料制备方法及利用非酶电化学传感器检测抗坏血酸的方法。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

卟啉敏化剂与多壁碳纳米管纳米复合材料的制备方法，包括如下步骤:

(1)羧基化多壁碳纳米管MC混合液制备:将羧基化多壁碳纳米管MC加入到蒸馏水中,超声直至羧基化多壁碳纳米管MC与蒸馏水混合均匀；

(2)四正辛基溴化铵TOAB混合液的制备：取四正辛基溴化铵TOAB，溶解于甲苯中；

(3)卟啉敏化剂YD混合液制备:取卟啉敏化剂YD溶解于甲苯中，并保存在棕色试剂瓶中；