[发明专利]一种具有电致化学发光活性的碳纳米管

说明书

本发明提供了一种具有电致化学发光活性的碳纳米管。制备该碳纳米管方法法包括以下步骤：将干燥后的碳纳米管粗产品加入到浓硝酸溶液中进行搅拌回流，并进行混酸超声处理；冷却至室温，加水稀释，减压抽滤，用水多次洗涤滤饼直至滤液为中性；收集滤饼，干燥得到具有电致化学发光活性的碳纳米管。本发明采用简单、低成本的硝酸化学氧化、混酸超声处理及后续的简单洗涤、干燥获得具有电致化学发光活性的碳纳米管。所获得的碳纳米管表面具有丰富的缺陷态，且有大量的羧基、羟基等含氧基团。该碳纳米管表现出良好的电致化学发光活性。

技术领域

本发明涉及一种具有电致化学发光活性的碳纳米管及制备方法，属于分析检测技术领域。

背景技术

电致化学发光是一种通过电解产生发光的现象。电致化学发光技术是由电化学与化学发光交叉发展起来的一种新兴技术，兼具电化学的良好可控性与化学发光良好的灵敏度，在现在分析测试技术、环境分析、食品安全分析与检测以及生物与生命分析、以及现代医疗诊断中获得广泛应用。电致化学发光技术的发展，有赖于性能良好的电致化学行发光材料的发现与应用。传统的电致化学行发光材料是电致化学行发光分子，如鲁米诺（英文luminol）、联吡啶钌（Ru(bpy)₃²⁺），这些分子电化学发光探针具有发光效率高的优点，但存在不容易进行修饰，以及试剂昂贵等缺点，限制电致化学发光技术的广泛应用。2002年之后，发展进来的具有电致化学发光活性的半导体量子点如CdS，CdSe，CdTe，CdSe/ZnSe，PbS等，虽然具有电致化学发光活性高、容易制备和修饰、以及成本较低的优点，但由于其水溶性不好、化学稳定性差且大部分具有较强毒性等缺点，而使其应用也受到很大的限制。近年来，发现的碳基量子点，包括碳量子点和石墨烯量子点，具有良好的电致化学发光活性、容易修饰、生物兼容性好、环境友好，是一种较理想的电致化学发光纳米材料，但它是一种零维材料，水溶性过好，很难在电极表面进行固定，构建高灵敏传感器，从而在相当程度上影响碳基量子点的电致化学发光技术应用。因此探索一种具有良好电致化学发光活性、低生物毒性和环境毒性、容易进行化学与生物修饰、容易在电极表面固定、低成本和易制备的电致化学发光纳米材料，是一项非常有挑战性的工作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有电致化学发光活性的碳纳米管，制备该碳纳米管的方法操作简单、成本低廉，制备的碳纳米管电致化学发光活性良好。

本发明通过如下技术方案来实现：

一种具有电致化学发光活性的碳纳米管，所述具有电致化学发光活性的碳纳米管是通过以下方法制得的：

a、将干燥的碳纳米管粗产品加入到硝酸溶液中进行搅拌回流；

b、进行混酸超声处理；

c、冷却至室温，加水稀释，过滤，用水多次洗涤滤饼直至滤液为中性；

d、收集滤饼，干燥得到具有电致化学发光活性的碳纳米管。

作为上述技术方案的优选，其中步骤a所述硝酸溶液的浓度为1~12 mol/L，优选浓度为7.5 mol/L。

作为上述技术方案的优选，步骤a所述碳纳米管粗产品与硝酸溶液的用量比例为每100mL硝酸加入0.01～10g 碳纳米管粗产品，优选为每100mL硝酸加入0.1g 碳纳米管粗产品。

作为上述技术方案的优选，步骤a所述回流的温度为20～200℃，回流时间为1～30h。回流时间优选为12h。

作为上述技术方案的优选，步骤b所述混酸处理为混入一种或多种酸，以形成酸液混合物；所述酸为路易斯酸。优选硝酸与硫酸体积比为1：3形成的混酸。

作为上述技术方案的优选，步骤b所述超声处理时间为0～72h。优选超声时间为0.5 h。

作为上述技术方案的优选，步骤c所述过滤方法是减压抽滤或离心超滤。优选用0.2 um过滤膜抽滤。