[发明专利]一种Cu-MOFs负载的氮掺杂石墨烯复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种Cu‑MOFs负载的氮掺杂石墨烯复合材料及其制备方法和应用。所述Cu‑MOFs负载的氮掺杂石墨烯复合材料的制备方法，其包含如下步骤：(1)称取三水硝酸铜分散在混合溶剂中，搅拌后加入均苯三甲酸，倒进反应釜中反应得到Cu‑MOFs粉末；(2)称取氮掺杂石墨烯分散在N,N‑二甲基甲酰胺中得氮掺杂石墨烯分散液；(3)将Cu‑MOFs粉末加入到氮掺杂石墨烯分散液超声均匀后得Cu‑MOFs负载的氮掺杂石墨烯复合材料。由该材料制备得到的修饰电极用于芦丁的检测，具有灵敏度高、检出限低、操作简单和便于快速检测等优点。

技术领域

本发明涉及材料制备和电化学分析技术领域，具体涉及一种Cu-MOFs负载的氮掺杂石墨烯复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

芦丁是一种黄酮类糖苷，又称为维生素P，它是人类饮食中最常见的黄酮类化合物，也是维生素c的激活因子。芦丁具有抗菌和抗氧化的作用，可作为新型天然防腐剂应用于食品生产。芦丁具有潜在的抗疟活性、镇痛作用、抗抑郁、抗真菌和抗关节炎作用，能降低促凝血蛋白、凝血酶的活性，还具有神经保护和心脏保护等作用。芦丁具有多种药理活性，在保健食品和新型药品研发中具有重要作用，而芦丁广泛存在于苦参花蕾、柑橘果实和其他浆果中，因此对植物果实中芦丁含量的定量检测为人类开发和利用天然芦丁具有十分重要的指导意义。报道用于芦丁检测的测定方法有高效液相色谱法、分光光度法、毛细管电泳法等。但高效液相色谱法对操作人员要求更高，仪器昂贵且需要大量的时间进行前期预处理；分光光度法操作过程复杂，操作步骤繁琐，且测定过程中易受同种波长下干扰物质的影响；毛细管电泳法需要紫外-可见分光光度计的配合使用才能开展实验，其次进样时间和进样量难以把控，较高的检出限也不利于快速准确的测定待测物的含量。相比之前提到的方法，电化学检测方法具有良好的抗干扰能力、低廉的价格、较高的稳定性、较好的灵敏度和准确度等优点，因此开展电化学方法检测芦丁会焕发出不同于其他检测方法的活力。电化学方法中最重要的是对工作电极进行修饰以期望提高检测的电信号响应从而得到高的灵敏度和低的检出限。比如基于石墨烯基复合材料制备了几种电化学检测芦丁的修饰电极，现有文献公开的壳聚糖/氧化石墨烯复合材料修饰电极的灵敏度为0.0107A/(mol/L)、检出限为0.56μmol/L(Food Anal.Methods 2017,10:2332–2345)；Au/石墨烯复合材料修饰电极的灵敏度为0.44A/(mol/L)、检出限为0.025μmol/L(Sensors and Actuators B,2018,255:471–477)；CdSe量子点/聚二甲基二烯丙基氯化铵/还原氧化石墨烯修饰电极的灵敏度为0.16A/(mol/L)、检出限为0.03μmol/L(Chem.Lett.2018,47:1438–1440)；Cu₂O-Au/氮掺杂石墨烯修饰电极的灵敏度为0.11494A/(mol/L)、检出限为0.03μmol/L(Journal ofElectroanalytical Chemistry 2017,786:20–27)。但上述石墨烯基化学修饰电极对芦丁的综合检测性能，特别是在灵敏度、检出限等方面还需进一步改善。

发明内容

本发明所要解决的首要技术问题是，为了克服现有技术中用于检测芦丁的石墨烯基化学修饰电极存在灵敏度低和检出限高的问题，提供一种Cu-MOFs负载的氮掺杂石墨烯复合材料的制备方法。由该材料制备得到的修饰电极对于芦丁的检测具有高的灵敏度和低的检出限。

本发明所要解决的另一技术问题是，提供一种Cu-MOFs负载的氮掺杂石墨烯复合材料修饰电极。

本发明所要解决的再一技术问题是，提供一种Cu-MOFs负载的氮掺杂石墨烯复合材料修饰电极在检测柑橘中的芦丁含量的应用。

本发明所要解决的上述技术问题，通过以下技术方案予以实现：

一种Cu-MOFs负载的氮掺杂石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：