[发明专利]超薄带孔类水滑石纳米片膜修饰电极及其检测应用

说明书

本发明公开了一种超薄带孔类水滑石纳米片@Au复合膜修饰电极及其制备方法和检测应用。先将带孔钴铝水滑石在甲酰胺进行剥离，得到超薄多孔类水滑石纳米片上，在其表面原位还原氯金酸制备得到超薄带孔类水滑石纳米片@Au复合物，采用滴涂法制备了相应的复合膜修饰电极。所得修饰电极充分发挥了超薄带孔类水滑石纳米片和Au纳米粒子的协同作用，增强了导电性，多孔结构提供了更多的电化学催化位点和吸附位点，大提高了修饰电极对被检测物的吸附捕获和催化能力。基于本发明所述修饰电极的杀螟松电化学传感器，具有检测限低、检测范围宽、灵敏度高和响应快速等优点。

技术领域：

本发明涉及一种在超薄带孔类水滑石纳米片上原位还原Au修饰电极；本发明还涉及所述修饰电极的制备方法及其在电化学传感检测方面的应用。

背景技术：

我国是农业大国，由于需要增加粮食产量，因此有机磷农药自发现以来就得到了广泛使用。但是有机磷农药在环境中的高积累能力、亲脂性和较长的半衰期，导致了它们在水、土壤和农作物等环境中的含量不断增加，甚至在施用数年后，依然有存在于污染空气、土地和水环境的可能性。因此，研究开发快速准确的农药分析检测技术引起了科学界的极大关注。尽管高效液相色谱、气相色谱等分析技术是有机磷农药检测的常规方法，但它们具有明显缺点，例如安装设备的成本高，分析时间长以及样品制备困难，使其广泛应用受到了限制。相对来说，电化学传感器的优点有很多。因此，电化学传感技术逐渐成为有机磷农药检测的主流手段之一。

近年来，金纳米粒子在催化、生物传感器等分析化学方面得到了充分的应用。金纳米粒子具有生物相容性、优异的导电性和导热性、化学稳定性和表面体积比等优点，在电化学传感领域，金纳米材料被广泛用于修饰电极以构建电化学传感器。例如，金纳米粒子良好的导电性，充分放大电化学信号。此外，金纳米粒子可以使许多电分析反应的过电位降低，氧化还原反应的可逆性得以维持。因此金纳米粒子与其他纳米材料的协同结合可以为各种分析物的电化学检测提供电敏感和选择性系统。

类水滑石(LDH)是一类二维层状纳米材料，因其片层带正电荷，近年来被广泛用于固定带负电荷的生物分子。相比于其它无机基体，LDH具有丰富的化学成分，可调的结构特性和可插层性能，是一种有效的固定客体分子的主体纳米结构来。但LDH本身存在易聚集、导电性差、催化活性位点暴露不充分等缺陷，将其剥离成LDH超薄纳米片可提高其比表面积、充分暴露其催化位点，从而提高其电化学催化性能。但剥离状态的LDH超薄纳米片在水介质中很容易聚集恢复成LDH大块状态，只能以胶体溶液的形式使用，大大限制了类水滑石的在电化学领域的纵深发展。

为了解决以上纳米材料单独使用时存在的缺陷，本发明拟通过在超薄带孔类水滑石纳米片上原位还原HAuCl₄，制备CoAl-ELDH-P@Au纳米复合物，采用该复合物对GCE进行修饰，发挥CoAl-ELDH-P和Au作为修饰电极材料的协同作用，提高导电性，充分暴露电催化剂活性位点，实现对杀螟松的检测，拓宽杀螟松的线性检测范围，降低它的检测限，以提高检测方法的稳定性和灵敏度。

发明内容：

针对现有技术的不足以及本领域研究和应用的需求，本发明的目的之一是提供一种超薄带孔类水滑石纳米片@Au复合膜修饰电极，即在甲酰胺中剥离得到的超薄带孔类水滑石纳米片原位还原Au制CoAl-ELDH-P@Au，并以该复合物制备相应的修饰电极。

本发明的目的之二是提供一种超薄带孔类水滑石纳米片@Au复合膜修饰电极的制备方法，其特征在于包括以下具体步骤：

(a)CoAl-LDH-P的制备