[发明专利]氧化石墨烯修饰玻碳电极的制备方法及可识别亚磷酸盐的传感器

说明书

本发明提供了一种氧化石墨烯修饰玻碳电极的制备方法，其包括如下步骤：对玻碳电极进行预处理，同时制备催化剂油墨；将所述催化剂油墨滴涂于预处理后的玻碳电极表面，晾干后，滴涂Nafion溶液，晾干后得到所述的氧化石墨烯修饰玻碳电极。本发明具有如下的有益效果：本发明利用催化剂油墨合成方法，构建了一种可识别水体亚磷酸盐污染物的UIO‑66/GO/GCE传感器，并以0.1M PBS(pH＝7.0)为支持电解液，实现了对亚磷酸根离子的间接、快速检测，该UIO‑66/GO/GCE传感器的线性范围为10～500μM，检测限为0.33μM，其线性范围较宽，检测限较低，且该修饰电极还具有良好的稳定性、重现性和抗干扰性，对实际的水样进行了加标回收率实验，回收率为97.92～99.3％，得到较为理想的性能。

技术领域

本发明涉及一种氧化石墨烯修饰玻碳电极的制备方法及可识别亚磷酸盐的传感器，属于传感器制备技术领域。

背景技术

水中过量的磷存在会引起水华、水生动植物的消亡，并且带来一系列的二次污染和环境治理等问题。目前，对于水体磷酸污染物的检测方法包括有光色谱法、快速检测法、电化学法等，但是对于水体中亚磷酸盐污染物的检测方法少之又少。电化学用于亚磷酸盐检测的原理基于亚磷酸盐的氧化还原反应，该方法具有灵敏度高、检测限低、重现性好、可用于自动检测，而在很多电极改性材料当中，由于比表面积小、催化活性低导致离子电化学响应受限，因此寻找一种具有高催化活性、大比表面积的修饰材料是有必要的。

金属有机框架(Metal-organic Frameworks，简称MOFs)是近年来研究较火的一类纳米材料，因其优异的性能而越来越受到研究者的青睐，而UIO系列的MOFs具有优异的化学稳定性、热稳定性和高的吸附性，常常被用于气体吸附与分离、催化、电化学等领域。其中，基于UIO系列的MOFs材料的高稳定性和吸附性，将其用作传感器的电极材料，同时借助氧化石墨烯的高比表面积和导电性，研制一种高导电性、稳定性及强吸附能力的传感器，因此，制备一种UIO-66/GO/GCE传感器对水体亚磷酸污染物的快速检测具有重要的意义。

发明内容

本发明是为了解决现有的技术的难题，提供一种氧化石墨烯修饰玻碳电极的制备方法及可识别亚磷酸盐的传感器。

本发明是通过以下技术方案实现的：

第一方面，本发明提供了一种氧化石墨烯修饰玻碳电极的制备方法，其包括如下步骤：

对玻碳电极进行预处理，同时制备催化剂油墨；

将所述催化剂油墨滴涂于预处理后的玻碳电极表面，晾干后，滴涂Nafion溶液，晾干后得到所述的氧化石墨烯修饰玻碳电极；

其中，所述玻碳电极的预处理的方法为：

将玻碳电极进行抛光处理，并依次用蒸馏水和无水乙醇进行超声清洗2min，在K₃[Fe(CN)₆]溶液中进行循环伏安扫描，直到获得稳定循环伏安曲线，晾干待用；

所述催化剂油墨的制备方法为：

将UIO-66粉末和氧化石墨烯分散于无水乙醇和Nafion的混合溶液中，超声处理后，得到所述催化剂油墨。

作为优选方案，所述氧化石墨烯是通过Hummers法合成的。

作为优选方案，所述氧化石墨烯的合成方法为：

将石墨粉加入浓硫酸中，分散均匀后，加入过硫酸钾和五氧化二磷，混合均匀后，在75～85℃下进行反应，然后加入浓硫酸，混匀，在冰水浴下加入锰酸钾，混匀后，在30～40℃下进行反应，然后用去离子水进行稀释，接下来加入双氧水，使溶液从黑色变为亮黄色，进行超声、过滤后，依次用盐酸和蒸馏水进行洗涤后，进行冷冻干燥，得到所述氧化石墨烯。