[发明专利]一种功能化三维石墨烯复合材料的制备及其传感应用

权利要求书

1.一种适配体功能化β-环糊精/离子液体@石墨烯气凝胶复合材料的制备方法，其特征是，在于该方法具有以下工艺步骤：

（1）离子液体@石墨烯的制备：称取0.10~0.15 g 氧化石墨烯于100 mL超纯水中，超声15~20 min至分散均匀；随后向其中加入0.15~0.20 g 1-（3-二甲氨基丙基）-3-乙基碳二亚胺盐和0.15~0.20 g N-羟基琥珀酰亚胺，超声20~30 min至分散均匀；然后向该分散液中加入0.10~0.15 g 离子液体，继续超声20~30 min、磁力搅拌20~30 min使混合均匀；将该混合液在80˚C油浴下磁力搅拌2~3 h；随后在8000 r/min的转速下离心8 min，移除上清液；最后在50˚C下真空干燥，得到离子液体@石墨烯；

（2）β-环糊精/离子液体@石墨烯气凝胶的制备：称取0.25~0.30 g离子液体@石墨烯于50 mL超纯水中，超声15~20 min至分散均匀；称取0.35~0.50 g β-环糊精和0.10~0.15 g十二烷基硫酸钠加入到50 mL超纯水中，超声20~30 min至分散均匀；然后将β-环糊精和十二烷基硫酸钠的分散液逐滴加入离子液体@石墨烯分散液中，继续超声20~30 min至分散均匀；随后旋转蒸发去除分散液中多余的水分，获得质量分数为3%的β-环糊精/离子液体@石墨烯气凝胶分散液；选择0.35~0.50 g聚乙烯醇1788型粘结剂，加入17~20 mL超纯水，在90˚C的油浴锅中磁力搅拌10~15 min使其溶解；然后向该粘结液中缓慢地滴加上述的β-环糊精/离子液体@石墨烯气凝胶分散液，继续搅拌20~30 min以获得均匀的浆料，随后静置；最后经冷冻干燥，得到β-环糊精/离子液体@石墨烯气凝胶；

（3）适配体功能化β-环糊精/离子液体@石墨烯气凝胶的制备：称取0.01~0.05 g β-环糊精/离子液体@石墨烯气凝胶于50 mL离心管中，向该离心管中加入30 mL 0.02 mol/L的PH=7.4的磷酸盐缓冲液，然后将5~25 nmol 链霉素适配体加入到该离心管中；将该离心管震荡20~30 min，随后在25˚C室温下孵化24 h；最后在8000 r/min的转速下离心8 min，移除上清液，得到适配体功能化β-环糊精/离子液体@石墨烯气凝胶。

2.根据权利要求1所述的适配体功能化β-环糊精/离子液体@石墨烯气凝胶复合材料的制备方法，其特征是：向步骤（1）的混合液中加入0.15~0.20 g 1-（3-二甲氨基丙基）-3-乙基碳二亚胺盐和0.15~0.20 g N-羟基琥珀酰亚胺促进氧化石墨烯和离子液体间的反应。

3.根据权利要求1所述的适配体功能化β-环糊精/离子液体@石墨烯气凝胶复合材料的制备方法，其特征是：在步骤（3）中对β-环糊精/离子液体@石墨烯气凝胶进行适配体功能化修饰，得到了对链霉素分子有高特异性识别能力的功能化三维石墨烯复合材料。

4.适配体功能化β-环糊精/离子液体@石墨烯气凝胶复合材料用于化学发光传感器检测链霉素的方法，其特征是采用流动注射-化学发光法，该化学发光传感器的构建过程如下：

（1）适配体功能化β-环糊精/离子液体@石墨烯气凝胶的固定性能研究：准确移取等量的适配体功能化β-环糊精/离子液体@石墨烯气凝胶，放入50 mL比色管中，加入适量已知浓度的G四链体过氧化物酶溶液，用流动注射-化学发光仪测定化学发光强度，根据化学发光强度突然变化时的G四链体过氧化物酶溶液的浓度，可计算出适配体功能化β-环糊精/离子液体@石墨烯气凝胶对G四链体过氧化物酶的饱和固定量Q；

（2）化学发光条件优化：通过控制单一变量的方法，分别对泵速，鲁米诺、过氧化氢、氢氧化钠溶液的浓度进行条件优化实验，根据化学发光强度最高点下的泵速或浓度，得到最优的泵速或浓度；

（3）工作曲线绘制：配制一系列标准浓度的链霉素溶液，均加入相同质量的固定有G四链体过氧化物酶的适配体功能化β-环糊精/离子液体@石墨烯气凝胶，在最佳实验条件下，即，实验得出的最优的泵速，最优的鲁米诺、过氧化氢、氢氧化钠溶液浓度，测定系列标准浓度链霉素的化学发光强度，以链霉素的浓度为横坐标、化学发光强度为纵坐标绘制工作曲线；

（4）抗干扰性能研究：分别研究了四环素、氯霉素、肾上腺素、牛血清白蛋白、Na⁺、Cl^-等物质对链霉素检测的干扰情况，在最佳实验条件下，分别测定不同干扰物质存在下链霉素溶液的化学发光强度，研究该传感器的抗干扰能力；

（5）实际样品检测：在最佳实验条件下，对黄瓜样品中的链霉素含量进行检测并且进行加标回收实验，黄瓜购自当地超市，黄瓜样品处理如下，取一份黄瓜样品，用研钵研压出汁，准确移取5.00 mL黄瓜汁放入10 mL离心管中，在8000 r/min的转速下离心8 min，准确移取0.05 mL上清液，放入50 mL比色管中定容，测定其中链霉素的含量。