[发明专利]一种GNP-CNT印刷电极及其制备方法和应用

说明书

本案涉及一种GNP‑CNT印刷电极及其制备方法和应用，在碳印刷电极基础上，采用水性石墨烯纳米片/碳纳米管纳米传感涂料修饰得到GNP‑CNT印刷电极。本发明通过碳纳米技术简便地构建工作电极，CNT以单分散的状态分布在GNP纳米薄片之间，形成了由纳米管桥连纳米片的三维导电网络结构形貌，有利于形成高电子传输通道；具有大比表面，有效地增大电极反应速率；纳米涂料采用水性丙稀酸树脂作为粘结物质，具有亲水带负电特性，有利于多巴胺在电极表面进行静电吸附扩散；DA浓度为0.4～40μM范围呈现良好的线性关系，同时对其它神经介质如尿酸、抗坏血酸具有优异的抗干扰性，使准确、快速、简便测试多巴胺成为可能。

技术领域

本发明涉及电化学和纳米分析检测技术领域，具体涉及一种GNP-CNT印刷电极及其制备方法和应用。

背景技术

多巴胺(DA)是人类和哺乳动物重要的神经递质，在肾脏、血管、消化系统、免疫系统和中枢神经系统中发挥着重要作用。低水平的DA与许多病理事件密切相关，如心力衰竭、帕金森病和神经肌肉紊乱。因此，迫切需要开发高效、快速、灵敏的DA检测方法有助于对疾病的早期诊断与治疗。目前测定DA的方法主要有荧光分析法、酶联法、气相色谱以及高效液相色谱法。但上述方法存在测试方法繁琐、所用仪器昂贵、重复性差等问题，因此，这些方法还未能推广到医院临床应用。电化学分析方法由于快速、灵敏已经引起科学研究与临床检测的广泛兴趣，但文献报道需要构建特殊的工作电极材料才能测定DA，复杂的电极制作限制了电化学传感方法的临床应用。

发明内容

针对现有技术中的不足之处，本发明提出了一种利用碳纳米技术简便地构建工作电极，制得的印刷电极能够快速测定血液中的多巴胺，很好的克服现有技术中存在的造价昂贵、灵敏度低等缺点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种GNP-CNT印刷电极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)取超分散剂DC-02加入水搅拌溶解后，加入碳纳米管(CNT)，以1500r/min的转速分散10-15分钟；砂磨6-7小时；根据体系粘度分步加入石墨烯纳米片(GNP)，加完后继续研磨10小时，得石墨烯/碳纳米管水性纳米悬浮液；

2)将82～85份的石墨烯/碳纳米管纳米悬浮液、18～15份的水性丙烯酸树脂、0.1～0.3份的流平剂和0.1～0.3份的润湿分散剂混合制得水性纳米涂料；

3)采用点胶机将所述纳米涂料涂布在碳印刷电极的工作电极上，湿膜厚度为9～13μm，于80℃烘干后得到石墨烯/碳纳米管纳米涂料修饰印刷电极，即GNP-CNT印刷电极。

优选地，所述步骤1)中各原料组成如下：水75～80份、超分散剂DC-022～5份、石墨烯纳米片16～18份、碳纳米管1.4～2.3份。

优选地，所述步骤3)的工作电极中参比电极为银/氯化银电极，对电极为碳电极。

本发明提供一种如上所述的制备方法制得的GNP-CNT印刷电极。

本发明进一步提供一种如上所述的GNP-CNT印刷电极的应用，是采用所述GNP-CNT印刷电极，以及电化学工作站测试人多巴胺浓度。

本发明制备的石墨烯纳米片与碳纳米管复合电极(印刷电极的工作电极)，具有超高导电性、与多巴胺强π-π相互作用以及良好的亲水性，结果使得DA浓度处于0.4～40μM范围呈现非常良好的线性关系，同时对其它神经介质如尿酸、抗坏血酸具有优异的抗干扰性，使准确测试DA浓度成为可能。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过碳纳米技术简便地构建工作电极，制备方法简单，原料易得，且具有如下特点：

1、CNT以单分散的状态分布在GNP纳米薄片之间，形成了由纳米管桥连纳米片的三维导电网络结构形貌，有利于形成高电子传输通道；