[发明专利]一种基于含钒杂多酸-Pt@Pd/PB的过氧化氢电化学传感器用工作电极

摘要

一种基于含钒杂多酸‑Pt@Pd/PB的过氧化氢电化学传感器用工作电极。本发明属于电化学传感器技术领域，具体涉及一种基于含钒杂多酸‑Pt@Pd/PB的电化学传感器用工作电极。本发明目的是为了解决目前用来检测过氧化氢的无酶传感器线性范围窄、检测限高以及响应时间慢的问题。产品：由ITO电极和ITO电极外包裹的[PEI/PB/PEI/PW₉V₃‑Pt@Pd]_n修饰膜构成，每四层一个循环，循环n次，其中n＝1～6；以此工作电极构建的电化学传感器对过氧化氢具有良好的检测性能。它的线性检测范围是4.0×10^‑7M～2.65×10^‑3M，检测限为1.0×10^‑7M，响应时间小于1.0s。

主权项

1.一种基于含钒杂多酸‑Pt@Pd/PB的过氧化氢电化学传感器用工作电极，其特征在于一种基于含钒杂多酸‑Pt@Pd/PB的电化学传感器用工作电极由ITO电极和ITO电极外包裹的[PEI/PB/PEI/PW₉V₃‑Pt@Pd]_n修饰膜构成，由ITO电极向外层依次为第一个PEI：聚乙烯亚胺Ⅰ层、PB：普鲁士蓝层、第二个PEI：聚乙烯亚胺Ⅱ层和PW₉V₃‑Pt@Pd：负载双金属纳米粒子的含钒杂多酸层，每四层一个循环，循环n次，其中n＝6；所述每个循环中聚乙烯亚胺Ⅰ层的厚度为0.085μm；所述每个循环中普鲁士蓝层的厚度为0.075μm；所述每个循环中聚乙烯亚胺Ⅱ层的厚度为0.085μm；所述每个循环中负载双金属纳米粒子的含钒杂多酸层的厚度为0.085μm；上述的一种基于含钒杂多酸‑Pt@Pd/PB的电化学传感器用工作电极的制备方法按以下步骤进行：一、普鲁士蓝纳米颗粒溶液的制备：在室温和搅拌速度为40r/min的条件下，将2mL的K₃[Fe(CN)₆]水溶液滴加到8mL的FeCl₂·4H₂O和聚乙烯吡咯烷酮的混合水溶液中，滴加速度为11mg/s，反应时间为15min，得到PB纳米颗粒溶液，即普鲁士蓝纳米颗粒溶液；所述K₃[Fe(CN)₆]水溶液中的K₃[Fe(CN)₆]与FeCl₂·4H₂O和聚乙烯吡咯烷酮的混合水溶液中FeCl₂的摩尔比为10：1；所述K₃[Fe(CN)₆]水溶液中K₃[Fe(CN)₆]摩尔浓度为0.05M；所述FeCl₂·4H₂O和聚乙烯吡咯烷酮的混合水溶液中FeCl₂·4H₂O与聚乙烯吡咯烷酮的摩尔比为1:200；所述FeCl₂·4H₂O和聚乙烯吡咯烷酮的混合水溶液中FeCl₂的摩尔浓度为1.25mM；二、负载双金属纳米粒子的含钒杂多酸溶液的制备：①在搅拌速度为40r/min的磁力搅拌条件下将105mg聚乙烯吡咯烷酮溶解于8mL乙二醇中，然后由室温加热至温度为110℃，得到溶液A；②在室温下将28.5mg氯亚钯酸钠和40.4mg氯亚铂酸钾溶于3mL乙二醇中，得到溶液B；③将溶液B以滴加速度为23mg/s滴加到溶液A中，在温度为110℃的条件下反应5h，得到Pt@Pd溶液；④将Keggin型磷钨杂多酸与Pt@Pd溶液混合，常温下超声20min，超声频率为70Hz，得到负载双金属纳米粒子的含钒杂多酸溶液，记为PW₉V₃‑Pt@Pd溶液；所述的Keggin型磷钨杂多酸与Pt@Pd溶液的体积比为1：1；三、基于含钒杂多酸‑Pt@Pd/PB的电化学传感器用工作电极的制备：①将ITO电极浸没于聚乙烯亚胺水溶液中，浸泡24h，取出后用去离子水冲洗，然后用N₂吹干，得到厚度为0.085μm的聚乙烯亚胺Ⅰ层；②浸没于步骤一得到的PB纳米颗粒溶液中，浸泡20min，取出后用去离子水冲洗，然后用N₂吹干，得到厚度为0.075μm的普鲁士蓝层；③浸没于聚乙烯亚胺水溶液中，浸泡20min，取出后用去离子水冲洗，然后用N₂吹干，得到厚度为0.085μm的聚乙烯亚胺Ⅱ层；④浸没于步骤二得到的PW₉V₃‑Pt@Pd溶液中，浸泡20min，取出后用去离子水冲洗，然后用N₂吹干，得到厚度为0.085μm的负载双金属纳米粒子的含钒杂多酸层；⑤重复步骤①～④的操作6次，得到基于含钒杂多酸‑Pt@Pd/PB的电化学传感器用工作电极，记为[PEI/PB/PEI/PW₉V₃‑Pt@Pd]₆修饰的ITO电极。