[发明专利]一种非酶葡萄糖电解催化材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种非酶葡萄糖电解催化材料的制备方法，以柠檬酸为还原剂，以硝酸镍和硝酸钴为氧化剂，将硝酸镍与硝酸钴溶解于去离子水中，然后在一定温度下发生自蔓延高温合成反应，制得非酶葡萄糖电解催化材料，该材料即为纳米多孔NiCo₂O₄材料。本发明采用无需模板、快速、节能的溶液燃烧法来制备纳米多孔NiCo₂O₄材料，通过优化工艺路线，降低成本，该方法简单、实用，具有重要科学价值和发展前景。

技术领域

本发明涉及葡萄糖检测技术领域，更具体的说是涉及一种非酶葡萄糖电解催化材料的制备方法。

背景技术

葡萄糖的检测对各种疾病，如糖尿病、冠心病、内分泌代谢紊乱等血液里糖的检测和控制、食品加工、生物加工等都十分重要。这种重要性的直观体现是用于血糖检测的传感器占所有生物传感器产品的85％的市场份额。早期的葡萄糖生物传感检测是依赖于葡萄糖氧化酶的氧化反应来进行，但是基于酶的葡萄糖生物电化学传感器，存在着复杂的固定技术、严苛的操作环境、本身固有的不稳定性等缺点。因此，研发具有制作简单、高灵敏度、良好选择性的非酶葡萄糖电化学传感器十分重要。

影响非酶葡萄糖电化学传感性能的关键因素是电极催化材料。在众多的过渡金属氧化物电极催化材料中，混合金属氧化物，特别是具有稳定尖晶石结构的二元金属氧化物NiCo₂O₄，成为了非酶葡萄糖电化学传感的电极材料的优秀候选者之一。

纳米多孔结构的二元金属氧化物NiCo₂O₄材料的制备方法有报道的有很多，主要可以归纳成两大类，一类是模板法，其中包括以SiO₂、SBA-15为硬模板、以P123嵌段共聚物为软模板等的模板法，这类方法存在需去除模板，工艺复杂，特别是硬模板法中的硬模板需要HF和强碱来去除，很容易破坏材料的孔洞结构。另一类是无需模板，采用水热法、溶剂热法、共沉淀法、溶胶-凝胶法、静电纺丝法等得到一定的前驱物(如Ni_0.988Co₂(OH)₂、MCo₂(C₂O₄)₃·6H₂O等)，然后再通过后续的热处理，将前驱物转变成钴酸盐NiCo₂O₄，同时释放出小分子气体如CO₂、H₂O等，而形成多孔结构。但这类方法均需要二次热处理过程，工艺复杂、反应条件苛刻，另外还需要特殊的设备，如静电纺丝法，成本昂贵等缺点。

因此，如何提供一种选择简单、实用的方法制备纳米多级孔NiCo₂O₄材料成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明通过优化工艺路线，降低成本，经溶液燃烧法制备得到纳米多级孔NiCo₂O₄材料，该方法简单、实用，具有重要科学价值和发展前景。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种非酶葡萄糖电解催化材料的制备方法，采用柠檬酸为还原剂，以金属硝酸盐为氧化剂，经溶液燃烧法制备样品。

优选的，具体制备步骤如下：

将硝酸镍和硝酸钴溶解于去离子水中，然后以5～10℃/min的升温方式，升温到400～500℃，保温0.5～1h，制得非酶葡萄糖电解催化材料，该材料即为纳米多孔NiCo₂O₄材料，反应方程式如下：