[发明专利]一种尿酸电化学传感器及其应用

说明书

本发明公开了一种尿酸电化学传感器及其应用。它包括三电极体系；所述三电极体系由电化学活性材料修饰玻碳电极为工作电极、饱和甘汞电极为参比电极和铂为对电极组成；其中，所述电化学活性材料修饰玻碳电极包括玻碳电极和玻碳电极外封装的电化学活性材料构成，所述电化学活性材料的组成和结构为金纳米颗粒和钴纳米颗粒嵌入中空纳米孔碳骨架。本发明所述的尿酸电化学传感器应用于样本中尿酸含量的电化学测定中。本发明提高了电化学传感器的灵敏度和抗干扰能力，实现高灵敏、低检测限、低成本的尿酸检测。

技术领域

本发明涉及一种尿酸电化学传感器及其应用，属于电化学分析技术领域。

背景技术

尿酸是人体嘌呤代谢的最终产物，通常情况下，健康人体血液中尿酸的浓度为120～460μmol L^-1，尿酸浓度过高是很多临床疾病的重要指示，如痛风、肾病、心血管疾病等。近年来医学的深入研究发现尿酸浓度过低也是很多疾病的重要指示，如视神经炎、神经退行性疾病、细胞壁硬化、再生障碍性贫血等，因此，发展高灵敏、低检测限、低成本的尿酸检测技术是十分关键和必要的。

检测尿酸主要的分析方法有色谱法、光谱法、酶法、电化学传感器法等，光谱法抗干扰能力差，色谱法操作复杂、时间长，酶法成本相对较高，这些限制了这些技术的实际应用。电化学传感器法的优点是成本低、相应时间短、操作简便、容易小型化等，电化学传感器的灵敏度和抗干扰能力是限制其实际应用的主要因素，因此，迫切需要发展新型的电化学活性材料，作为工作电极的涂层，以提高电化学传感器的灵敏度和抗干扰能力。

目前，一些专利公开了尿酸电化学传感器及其制备方法，例如发明专利CN107102052A报道了基于含有活性铜碳点的尿酸电化学传感器及其应用；发明专利CN106770572A报道了采用阳离子聚苯乙烯微球作为硬模板得到开孔石墨烯，基于该材料修饰玻碳电极最终制备出检测尿酸的电化学传感器；发明专利CN108760861A报道了用于检测尿酸的Ni-MOF基电化学传感器，这些专利技术和电化学活性材料，显著提高了检测的灵敏度，但是，进一步提高电化学传感器的灵敏度和特异性对尿酸的检测是十分重要的。

金属有机骨架衍生材料是一种以金属有机骨架为模板，通过热解、煅烧、氧化、磷化等合成策略，获得的一种新型纳米材料。金属有机骨架是一种三维晶体材料，具备纳米结构多样、孔径均一有序、界面性质独特、催化活性位点分散均匀等优点，通过巧妙的合成策略，获得的衍生材料又兼具了活性位点丰富、底物产物扩散路径短、电导率高等优点。因此，该类电化学活性材料非常值得探索作为电化学传感器工作电极的界面涂层材料。

发明内容

本发明的目的是提供一种尿酸电化学传感器及其应用，本发明提高了电化学传感器的灵敏度和抗干扰能力，实现高灵敏、低检测限、低成本的尿酸检测。

本发明提供的一种尿酸电化学传感器，它包括三电极体系；

所述三电极体系由电化学活性材料修饰玻碳电极为工作电极、饱和甘汞电极为参比电极和铂为对电极组成；其中，所述电化学活性材料修饰玻碳电极包括玻碳电极和玻碳电极外封装的电化学活性材料构成，所述电化学活性材料的组成和结构为金纳米颗粒和钴纳米颗粒嵌入中空纳米孔碳骨架。

上述的尿酸电化学传感器中，所述电化学活性材料修饰玻碳电极是以含聚偏氟乙烯的N-甲基吡咯烷酮分散所述电化学活性材料封装所述玻碳电极制得。

上述的尿酸电化学传感器中，制备所述电化学活性材料的方法包括如下步骤：将金属有机骨架ZIF-67依次通过氯金酸蚀刻和高温热解蚀刻后制得。

上述的尿酸电化学传感器中，制备所述电化学活性材料的方法包括如下步骤：1)以硝酸钴的甲醇溶液和二甲基咪唑的甲醇溶液合成所述金属有机骨架的模板；2)采用三价金离子甲醇溶液蚀刻所述金属有机骨架的模板；3)高温热解步骤2)中蚀刻后的所述金属有机骨架模板，得到所述电化学活性材料。