[发明专利]硼掺杂石墨烯/钯纳米电化学传感器及其制备方法和应用

说明书

本发明公开的一种硼掺杂石墨烯/钯纳米电化学传感器的制备方法，具体按照以下步骤实施：步骤1、硼掺杂石墨烯/钯纳米材料的制备：步骤2、修饰液的配制：将步骤1制备得到的固体超声分散在去离子水中得到修饰液；步骤3、玻碳电极的处理：取一根玻碳电极，将玻碳电极表面进行打磨处理，对玻碳电极进行清洗，吹干备用；步骤4、硼掺杂石墨烯/钯纳米玻碳修饰电极的制备：取上述制备好的修饰液均匀滴涂在步骤3处理后的玻碳电极表面，并迅速将烧杯倒扣在玻碳电极上方，在室温条件下使其表面的溶液缓慢挥发至干，即得。该方法简单易操作。还提供了一种硼掺杂石墨烯/钯纳米电化学传感器的制备方法和应用。

技术领域

本发明属于电化学分析检测技术领域，具体涉及一种硼掺杂石墨烯/钯纳米电化学传感器，还涉及一种硼掺杂石墨烯/钯纳米电化学传感器的制备方法和应用。

背景技术

作为一种可与水以任何比例混溶的强氧化剂，过氧化氢(俗称双氧水)，广泛被用于各类环境消毒、食品消毒、工业漂白等方面。另外，过氧化氢是生物体内重要的活性氧物种之一，在一系列生物过程中具有重要的作用(如免疫调节、细胞凋亡等)。异常的过氧化氢浓度会影响核酸的结构与功能、蛋白质的破坏或引起细胞的凋亡，继而导致癌症、神经退化性疾病、心血管等重大疾病。然而由于过氧化氢容易分解，性质不稳定增加了检测的难度。因此，开发一种能够高灵敏、便捷检测各类环境、药物和细胞中过氧化氢含量的传感器非常有意义。

为了提高过氧化氢的检测灵敏度，研究者利用各种碳材料，尤其是具有sp²杂化碳原子结构的碳材料，如石墨烯具有优异的导热、导电性和强的机械性能。其中B掺杂的石墨烯增加了电子传输性能因而具有更好的电催化性，另外一方面，因为石墨烯具有较低的氧化还原电位，在不加入任何保护剂和还原剂的情况下，可以直接将金属离子还原呈金属纳米颗粒，这种制备金属纳米催化剂的方法简单方便，并且可以最大程度的保证金属纳米颗粒的催化活性。具有大π共轭结构的掺杂石墨烯可以与金属纳米颗粒之间存在比较强烈的相互作用，因而可以阻止金属纳米颗粒的团聚，并且在不加入任何表面稳定剂的情况下为金属纳米颗粒提供结合位点，提高了金属纳米催化剂的分散性和催化活性，提高分析性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种硼掺杂石墨烯/钯纳米电化学传感器的制备方法，该方法避免了现有化学还原法制备过程中涉及的表面活性剂占据金属纳米颗粒活性位点的缺陷，一定程度上增强了金属纳米颗粒的活性位点，提高了催化剂的催化性能，且制备方法简单，易操作。

本发明的第二个目的是提供一种硼掺杂石墨烯/钯纳米电化学传感器，可以增加催化比表面积和活性位点，进而提高检测的灵敏度。

本发明的第三个目的是提供一种硼掺杂石墨烯/钯纳米电化学传感器的应用。

本发明所采用第一个的技术方案是，一种硼掺杂石墨烯/钯纳米电化学传感器的制备方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、硼掺杂石墨烯/钯纳米材料的制备：

将硼掺杂石墨烯分散液置于圆底烧瓶中，通氮气后，向硼掺杂石墨烯分散液中加入氯钯酸钾溶液与之混合得到混合溶液，将混合溶液置于敞口冰浴及搅拌的条件下进行反应，反应后进行离心处理，将离心出的固体洗涤、干燥；

步骤2、修饰液的配制：

将步骤1制备得到的固体超声分散在去离子水中得到修饰液；

步骤3、玻碳电极的处理：

取一根玻碳电极，将玻碳电极表面进行打磨处理，对玻碳电极进行清洗，吹干备用；

步骤4、硼掺杂石墨烯/钯纳米玻碳修饰电极的制备：

取上述制备好的修饰液均匀滴涂在步骤3处理后的玻碳电极表面，并迅速将烧杯倒扣在玻碳电极上方，在室温条件下使其表面的溶液缓慢挥发至干，即得。

本发明的特征还在于，