[发明专利]基于生物质碳的电化学传感器及其制备方法和电催化应用

摘要

本发明公开了基于生物质碳的电化学传感器的制备方法及电催化应用，以具有中空、薄壁结构的狗尾草纤毛为前驱体，通过一步高温热解活化的方法制得一种纳米多孔材料，将材料制成溶液后滴涂在玻碳电极表面，并以该修饰电极为工作电极，制备基于生物质碳的电化学传感器。将所制备的电化学传感器应用于色氨酸的电化学氧化，结果显示色氨酸在该电化学传感器上的超电势明显降低且氧化峰电流显著增加，说明纳米多孔材料的引入在促进电子转移和质量扩散的同时，还提供了更多的活性位点，进而实现了该传感器对色氨酸的电催化作用。本发明涉及的原料是危害性大、利用价值低且处理困难的杂草，具有较好的社会效益。

主权项

1.基于生物质碳的电化学传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：制备生物质纳米多孔材料S11：将狗尾草纤毛预处理后，备用；S12：将预处理后的狗尾草纤毛加入50％磷酸溶液中进行酸刻蚀，得到酸刻蚀狗尾草纤毛，其中狗尾草纤毛和50％磷酸溶液的料液比为1g：6～10mL；S13：将S12得到的酸刻蚀狗尾草纤毛置于管式炉中，在惰性气氛中先以2～5℃/min的升温速率升温至150℃，保温6h，然后以5～10℃/min的升温速率继续升温至550～600℃，保温1h；S14：将热处理后的产物冷却至室温后，交替用100℃热水和冷水洗涤至中性，100～105℃充分干燥，得到生物质纳米多孔材料；S2：制备修饰电极S21：将S1制备得到的生物质纳米多孔材料加入N，N‑二甲基甲酰胺中进行超声分散，制得2mg/mL的生物质纳米多孔材料分散液；S22：量取一定量的生物质纳米多孔材料分散液滴涂到预处理后的玻碳电极表面，红外灯下烘干，得到生物质纳米多孔材料修饰电极；S3：制备基于生物质碳的电化学传感器以S2制备得到的生物质纳米多孔材料修饰电极为工作电极，制备基于生物质碳的电化学传感器。