[发明专利]一种铂纳米粒子/氮化碳/溴酸氧铋复合材料、增敏光电化学传感器及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种铂纳米粒子/氮化碳/溴酸氧铋复合材料，其特征在于，由铂纳米粒子、石墨相氮化碳和溴酸氧铋复合而成，所述石墨相氮化碳和溴酸氧铋的质量比为1：（0.25~4），所述石墨相氮化碳和溴酸氧铋的总质量与所述铂纳米粒子的质量比为1：（0.05~0.3）；

所述铂纳米粒子以树枝状大分子为模板制备而成，制备方法具体包括：

1）将丙烯酸甲酯与过量的甲醇反应，得到第1.5代的端酯基树枝状聚合物，然后取所述端酯基树枝状聚合物与三羟甲基氨基甲烷、碳酸钾混合后加入二甲基亚砜，在40～60℃条件下搅拌6～8h，然后除去溶剂，用丙酮纯化所得产物，在40～60℃条件下真空干燥5～7h，得到白色固体；每摩尔所述丙烯酸甲酯对应的所述甲醇的体积为100~400mL；所述端酯基树枝状聚合物、三羟甲基氨基甲烷、碳酸钾的摩尔比为1:（2~8）:（2~8），每摩尔所述端酯基树枝状聚合物对应的所述二甲基亚砜的体积为8~12L，所述端酯基树枝状聚合物的摩尔量以其单体计；

2)将所述白色固体配成浓度为1×10^-3～3×10^-3M的水溶液，将氯铂酸配成浓度为1×10^-3～3×10^-3M的水溶液，将二者以1:（0.25~4）的体积比混合，然后加入含有1×10^-2M的硼氢化钠和0.1～0.4M氢氧化钠的水溶液，充分混合后固液分离，对所得固体干燥，得到铂纳米粒子；所述氢氧化钠与所述氯铂酸的摩尔比为（1.5~1）:0.01，所述白色固体的摩尔浓度以所述端酯基树枝状聚合物的单体计；

所述石墨相氮化碳的制备方法为：将酰氯氰脲与氮化锂放入球磨罐以200 r/min球磨18~22h，然后加入丙酮在280~320℃煅烧2~2.5h，得到所述石墨相氮化碳；所述酰氯氰脲与所述氮化锂的质量比为5︰（3~7.5），每克酰氯氰脲对应的丙酮体积为1~2mL；

所述溴酸氧铋的制备方法为：称取硝酸铋与溴酸钾溶于去离子水中，然后转移至高温反应釜中在150～170℃反应10～14h，固液分离，将所得固体干燥，得到所述溴酸氧铋；所述硝酸铋和所述溴酸钾的摩尔比为5︰（3~8）。

2.一种增敏光电化学传感器，其特征在于，所述增敏光电化学传感器为导电玻璃，所述导电玻璃表面覆有权利要求1所述铂纳米粒子/氮化碳/溴酸氧铋复合材料。

3.根据权利要求2所述的增敏光电化学传感器，其特征在于，其制备方法具体包括以下步骤：

S1、将导电玻璃进行清洁；

S2、将所述石墨相氮化碳和溴酸氧铋的复合物分散在无水乙醇中，制成石墨相氮化碳和溴酸氧铋的总浓度为8~12mg/mL的混合物分散液；将铂纳米粒子分散在无水乙醇中，制成浓度为0.8~1.2mg/mL的铂纳米粒子分散液；

S3、取所述混合物分散液滴涂在所述导电玻璃表面，晾干，滴涂所述铂纳米粒子分散液，晾干，然后滴涂浓度为1～5wt.%的全氟磺酸树脂水溶液，晾干。

4.根据权利要求3所述的增敏光电化学传感器，其特征在于，S1中将导电玻璃进行清洁的方法为：将导电玻璃依次用丙酮、无水乙醇、去离子水、超纯水超声洗涤后，自然风干。

5.根据权利要求3所述的增敏光电化学传感器，其特征在于，S2中所述石墨相氮化碳和溴酸氧铋的复合物的制备方法为：将所述石墨相氮化碳分散在40~60%配方量的无水乙醇中，制得石墨相氮化碳乙醇分散液，将所述溴酸氧铋分散在剩余配方量的无水乙醇中，制得溴酸氧铋乙醇分散液，将所述石墨相氮化碳乙醇分散液倒入所述溴酸氧铋乙醇分散液中，超声处理0.5～1.5h，固液分离，干燥，得到石墨相氮化碳和溴酸氧铋的复合物；和/或

S2中所述混合物分散液与所述全氟磺酸树脂水溶液的体积比为（5~30）︰10。

6.根据权利要求3所述的增敏光电化学传感器，其特征在于，S3中所述晾干为在3~5℃条件下晾干。

7.权利要求2~6任一项所述增敏光电化学传感器在检测2-氯乙基磷酸中的应用，其特征在于，以所述增敏光电化学传感器为工作电极，以铂片电极为对电极，以饱和甘汞电极为参比电极，组成三电极体系对待测溶液进行电化学表征。