一種基于石墨烯膜改性電極的電化學傳感器的制備方法
【專利摘要】本發明制備了一種基于電還原氧化石墨烯膜改性玻璃碳電極的電化學傳感器，用于檢測治療肥胖癥的藥物西布曲明(SHM)。本發明用滴涂和電化學還原的方法，用氧化石墨烯對玻璃碳電極進行改性制備了一種新型的電化學傳感器。本發明涉及的電化學傳感器，在純樣品和生物樣品中SHM的檢測過程中呈現出了簡單、快速、靈敏度高等特點，可以成功用于人體血漿和尿液中SHM的檢測。
【專利說明】一種基于石墨烯膜改性電極的電化學傳感器的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種電化學傳感器的制備，尤其涉及一種基于電還原氧化石墨烯膜改性玻璃碳電極的制備方法。
【背景技術】
[0002]鹽酸西布曲明(SHM)，化學名為Ν-{1-[1-(4-氯苯基)_環氧丁基]-3-甲基丁基}-N，N- 二甲胺鹽酸一水合物，是一種用于治療肥胖癥的藥劑。
[0003]人體和藥物制劑中SHM的定量檢測一般采用分光光度法、高效液相色譜法和流動注射法等，這些方法通常具有分析時間長、抽樣或凈化過程復雜、樣品需在線抽取等缺點。近來有文獻報道了一種用伏安法檢測飲料和藥物制劑中SHM的懸掛式汞滴電極，但這種方法涉及到汞電極的使用，汞易揮發且有毒，對環境和人體健康有害。
[0004]定量檢測SHM的方法還有利用石墨烯改性的電極，石墨烯是一種二維單碳原子層蜂窩狀晶格材料，具有非常優良的特殊性能，如高的比表面積和顯著的電和熱傳導性等。用作新型電化學傳感器的電極材料時，石墨烯能夠顯著促進電子轉移，可以被用作優良的電極改性材料用于生物活性化合物的檢測。石墨烯在電極表面的沉積方法對電傳感和電催化應用是非常重要的，但通過化學還原氧化石墨烯片制備的石墨烯膜改性電極有一些固有的缺陷，如膜厚度不好控制，會引入有毒化學品等。
【發明內容】
[0005]針對現有技術缺點，本發明采用液相懸浮液通過電化學還原氧化石墨烯制備石墨烯膜，具體是通過在電極表面自組裝氧化石墨烯懸浮液然后電化學還原的方法來制備石墨烯膜。所制備的石墨烯膜用來改性玻璃碳電極，構成電化學傳感器，來對鹽酸西布曲明(SHM)進行檢測，克服了現有技術在制備石墨烯膜改性電極方面的缺點。
[0006]本發明涉及一種基于電還原氧化石墨烯膜改性玻璃碳電極的電化學傳感器的制備方法，本發明所涉及的電化學傳感器可用于鹽酸西布曲明檢測。
[0007]本發明步驟如下:
[0008](I)氧化石墨烯的制備:石墨粉末在0°C條件下加入到濃硫酸中，在冰水浴攪拌條件下加入高錳酸鉀，石墨粉末與高錳酸鉀的質量比為1:6?1:10，優選1:8，石墨粉末與濃硫酸的質量體積比(w/v, g/mL)為1:40?1:50,優選1:45。混合物在60?80O下攪拌2?3h然后在50°C下用水稀釋,逐滴加入30%的雙氧水,經過過濾后,用10mL以上1:10的鹽酸溶液洗滌后，再用水洗滌直到溶液的pH達到6.3，得到的黃色固體55?80°C真空干燥12?20h后研磨成粉末。
[0009](2)電化學還原氧化石墨烯改性玻璃碳電極(ERGO-GCE)的制備:將氧化石墨烯分散到微孔膜濾出的水中，超聲震蕩3?8h形成穩定的懸浮液,將所制備6?12 μ mol/L的氧化石墨烯懸浮液沉積到玻璃碳電極的表面后，用紅外燈干燥，在-1.7V?2.3V電壓下，采用循環伏安法4?6次得到電化學還原的氧化石墨烯。
[0010]本發明用氧化石墨烯對玻璃碳電極進行改性，制備了一種新型的電化學傳感器。改性后的電極(ERGO-GCE)用于治療肥胖癥藥劑——鹽酸西布曲明(SHM)的電化學檢測，ERGO-GCE能夠有效地催化SHM的電氧化過程，可以成功用于人體血漿和尿液中SHM的檢測。本發明涉及的電化學傳感器在純樣品和生物樣品中SHM的檢測過程中呈現出了簡單、快速、靈敏度高等特點。
【具體實施方式】
[0011]為了加深對本發明的理解，下面結合實施對本發明作進一步詳述。
[0012]一種用于西布曲明檢測的基于電還原氧化石墨烯膜改性玻璃碳電極的電化學傳感器的制備方法，其步驟如下:
[0013](I)氧化石墨烯的制備:4g石墨粉末在0°C條件下加入到180mL濃硫酸中，在冰水浴攪拌條件下加入32g高錳酸鉀，混合物在75°C下攪拌3h然后在50°C下用SOOmL水稀釋，逐滴加入50mL30%的雙氧水，經過過濾后用10mLl: 10的鹽酸溶液洗滌后，再用水洗滌直到溶液的PH達到6.3，得到的黃色固體60°C真空干燥15h后研磨成粉末。
[0014](2)電化學還原氧化石墨烯改性玻璃碳電極(ERGO-GCE)的制備:氧化石墨烯分散到微孔膜濾出的水中超聲震蕩3h形成穩定的懸浮液，將所制備6 μ mol/L的氧化石墨烯懸浮液沉積到玻璃碳電極的表面后，用紅外燈干燥，然后在-1.7V?2.3V電壓下，采用循環伏安法6次得到電化學還原的氧化石墨烯。
【權利要求】
1.一種基于氧化石墨烯膜改性電極的電化學傳感器的制備方法，其步驟如下: (1)氧化石墨烯的制備:石墨粉末在o°c條件下加入到濃硫酸中，在冰水浴攪拌條件下加入高錳酸鉀組成混合物，其中，石墨粉末與高錳酸鉀質量比為1:6?1:10，石墨粉末與濃硫酸的質量體積比(w/v,g/mL)為1:40?1:50 ;上述混合物在60?80°C下攪拌2?3h后，在50°C下用水稀釋,逐滴加入30%的雙氧水,混合物過濾后用10mL以上1:10的鹽酸溶液洗滌后再用水洗滌，直到溶液的PH達到6.3，得到的黃色固體55?80°C真空干燥12?20h后研磨成粉末； (2)電化學還原氧化石墨烯改性玻璃碳電極(ERGO-GCE)的制備:將氧化石墨烯分散到微孔膜濾出的水中，超聲震蕩3?8h形成穩定的氧化石墨烯懸浮液，將所制備6?12ymol/L的氧化石墨烯懸浮液沉積到玻璃碳電極的表面上，用紅外燈干燥，在1.7V?-2.3V電壓下，采用循環伏安法4?6次得到電化學還原的氧化石墨烯。
2.根據權利要求1所述的電化學傳感器的制備方法，其特征在于:步驟(I)中所述石墨粉末與聞猛酸鐘的質量比為1:8。
3.根據權利要求1所述的電化學傳感器的制備方法，其特征在于:步驟(I)中所述石墨粉末與濃硫酸的質量體積比(w/v, g/mL)為1:45。
4.根據權利要求1所述的電化學傳感器的制備方法，其特征在于:步驟(I)中所述黃色固體在60°C條件下，真空干燥15h，再研磨成粉末。
5.根據權利要求1所述的電化學傳感器的制備方法，其特征在于:步驟(2)中所制備的氧化石墨烯懸浮液濃度為6 μ mol/L。
6.權利要求1?5制備的任一電化學傳感器的用途，其特征在于:所述電化學傳感器用于鹽酸西布曲明的檢測。
【文檔編號】G01N27/30GK104132973SQ201410366336
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月29日 優先權日:2014年7月29日
【發明者】孫京華, 潘正海 申請人:無錫百靈傳感技術有限公司