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专利名称：碳纳米管/过氧化聚吡咯复合修饰电极的制备方法及应用的制作方法
技术领域：
本发明提供一种碳纳米管/过氧化聚吡咯复合修饰电极的制备方法及其应用。通过在含有0.5 mg/mL的多壁碳纳米管和0.05 mol/L吡咯的0.2 mol/L KC1 溶液(pH7.4)中，以0.1mV/s的扫描速度，在0 ~ 1.0 V的电位范围内采用循环伏 安法扫描8圈后，取出玻碳电极后，再在搅拌着的1.0mol/LNaOH溶液中通过 循环伏安法(扫速为0.1mV/s，扫描电位为0 1.0V)扫描50圈电化学聚合制 备而成碳纳米管/过氧化聚吡咯复合修饰电极。该复合修饰电极可应用于多巴胺 的测定，结果表明它具有灵敏度高、重现性好、响应快速的优点。
背景技术：
自从碳纳米管于1991年被发现以来(S.Lijima， Nature, 1991,354:56)，它以其具有很高的表面积，超强的电导能力，良好的化学稳定性和显著的机械强度引起了广泛注意。它是由碳原子形成的石墨片巻曲而成的无缝、中空的管体，分为多壁碳纳米管和单壁碳纳米管，是一种纳米尺度的具有完整分子结构的新型碳材料，因此，碳纳米管被认为是复合材料中一种理想的增强剂。然而即使是纯化过的碳纳米管在普通有机溶剂中也会迅速聚集成束而阻止了其进一步的操作和应用。制备含有碳纳米管的复合物是解决这一问题的最好的方法之一，因为当其他材料的复合时，可以明显的改善碳纳米管的不溶性；还可将其独特 的性质与其他材料复合。共轭双键结构的导电聚合物由于其在修饰电极、抗蚀涂层、分子晶体管和 高性能纳米催化剂的载体等方面的实际应用而在近几年也得到了广泛的关注 (Huffman, F. Rodriguez-Macias， Y. S. Shon, T. R. Lee， D. T. Colbert, R. E. Smalley, Science, 1998,280:1253)。将纳米催化剂与导电聚合膜复合是一种很好的合成新 型纳米材料的方法。当它与导电聚合物发生复合时，两者既能很好结合，又可 以充分发挥各自的优点，从而得到性能更加优异的功能复合材料。目前，己有 关于纳米颗粒/聚合物复合材料的报道(K. Bouzek， K. M. Mangold, K. J. Uttner, Electrochim. Acta, 2000， 46:661; N. Cioffi， L. Torsi， I. Losito, L. Sabbatini， P. Cx Zambonin， T. Bleve-Zacheo， Electrochim. Acta, 2001， 46:4)，其目的是将性能独特 的纳米颗粒复合到易于操作和控制的导电聚合膜中。聚合膜掺杂碳纳米管由于 具有新的电、光、机械性能而存在着潜在的应用价值。本文采用聚吡咯膜来制 备碳纳米管复合物并将其应用于电分析化学中。聚吡咯膜是一种很稳定的导电 聚合膜，导电性比其他很多导电聚合膜都好。目前将碳纳米管或聚吡咯作为修 饰电极的材料已经见到过较多的报导，而将二者制成复合电极还未见报道。 发明内容本发明的目的之一是提供一种碳纳米管/过氧化聚吡咯复合修饰电极的制备 方法。本发明的目的之二是利用碳纳米管/过氧化聚吡咯复合修饰电极用于多巴胺 的测定。本发明的这些目的将通过下列详细描述和说明来进一步体现和阐述。发明的目的是通过下述技术方案来实现的 1、 一种碳纳米管/过氧化聚吡咯复合修饰电极的制备方法，制备步骤如下 将玻碳电极在300nm的氧化铝上打磨至光亮，依次于丙酮、NaOH溶液(lmol/L)， HNOs溶液(l:l, v/v)和二次去离子水中超声洗涤。接着在含有0.5 mg/mL的多壁 碳纳米管和0.05 mol/L吡咯的0.2 mol/L KC1溶液(pH 7.4)中，以0.1 mV/s的扫描 速度，用Cffl650b电化学分析仪以三电极系统(饱和甘汞电极为参比电极，铂 丝电极为对电极，玻碳电极为工作电极)，在0 1.0V范围内进行循环伏安法扫 描8圈后，取出玻碳电极浸入搅拌着的1.0 mol/L NaOH溶液中通过循环伏安法 (扫速为0.1mV/s，扫描电位为0 1.0V)扫描50圈电化学聚合制备而成碳纳 米管/过氧化聚吡咯复合修饰电极。2、利用碳纳米管/过氧化聚吡咯复合修饰电极对多巴胺的测定，其特征是-在0.1 mol/L pH =7.0的磷酸缓冲溶液中或含多巴胺待测液中，用Cffl650b电化 学分析仪以三电极系统(饱和甘汞电极为参比电极，铂丝电极为对电极，工作 电极是碳纳米管/过氧化聚吡咯复合修饰电极)，在-0.2 V~ + 0.6V范围内进行循 环伏安法测定。在2.5 xl(T8 ~ 5.0xlO—Smol/L范围内多巴胺的峰电流与其浓度具 有良好的线性关系，通过计算得检测限(按信噪比=3)为8.0x10力mol/L。
具体实施方式
1、仪器与试剂CHI—650型电化学分析仪(上海辰华仪器公司)；三电极工作体系饱和 甘荥电极(SCE)为参比电极，铂丝电极为对电极，工作电极是碳纳米管/过氧 化聚吡咯复合修饰电极，实验数据和伏安图均由计算机采集、处理和记录。KQ 一250DE型医用数控超声清洗器(昆山超声仪器有限公司)、磁力搅拌器85—1B (巩义英峪予华仪器)，WS70—1型红外线快速干燥型(上海市美淞五金厂)。 碳纳米管(直径和长度分别为10-30 nm和l 10)im， Sun Nanotech Co. Ltd， DA 为Sigma公司产品，缓冲液为0.1 mol/L pH =7.0的磷酸缓冲溶液溶液，其他试 剂均为分析纯，水为二次蒸馏水。 2、碳纳米管/过氧化聚吡咯复合修饰电极的制备制备步骤如下将玻碳电极在300nm的氧化铝上打磨至光亮，依次于丙酮、 NaOH溶液(lmol/L), HN03溶液(l:l, v/v)和二次去离子水中超声洗涤。接着在含 有0.5 mg/mL的多壁碳纳米管和0.05 mol/L吡咯的0.2 mol/L KC1溶液(pH7.4)中， 以0.1mV/s的扫描速度，用Cffl650b电化学分析仪以三电极系统(饱和甘汞电 极为参比电极，铂丝电极为对电极，玻碳电极为工作电极)，在0 1.0V范围内 进行循环伏安法扫描8圈后，取出玻碳电极浸入搅拌着的1.0 mol/L NaOH溶液 中通过循环伏安法(扫速为0.1mV/s，扫描电位为0 1.0V)扫描50圈电化学 聚合制备而成碳纳米管/过氧化聚吡咯复合修饰电极。3、利用碳纳米管/过氧化聚吡咯复合修饰电极对多巴胺的测定，其特征是 在0.1 mol/L pH =7.0的磷酸缓冲溶液中或含多巴胺待测液中，用Cffl650b电化 学分析仪以三电极系统(饱和甘汞电极为参比电极，铂丝电极为对电极，工作 电极是碳纳米管/过氧化聚吡咯复合修饰电极)，在-0.2 V~ + 0.6V范围内进行循 环伏安法测定。在2.5 xl(TS 5.0xl(rSmol/L范围内多巴胺的峰电流与其浓度具 有良好的线性关系，检测限为8.0x1 O力mol/L。用碳纳米管/过氧化聚吡咯复合修 饰电极对多巴胺平行测定6次，峰电流几乎没发生变化，说明电极的重现性较 好。
权利要求
1、一种碳纳米管/过氧化聚吡咯复合修饰电极的制备方法，制备步骤如下将玻碳电极在300nm的氧化铝上打磨至光亮，依次于丙酮、NaOH溶液(1mol/L)，HNO3溶液(1∶1，v/v)和二次去离子水中超声洗涤。接着在含有0.5mg/mL的多壁碳纳米管和0.05mol/L吡咯的0.2mol/L KCl溶液(pH7.4)中，以0.1mV/s的扫描速度，用CHI650b电化学分析仪以三电极系统(饱和甘汞电极为参比电极，铂丝电极为对电极，玻碳电极为工作电极)，在0～1.0V范围内进行循环伏安法扫描8圈后，取出玻碳电极浸入搅拌着的1.0mol/L NaOH溶液中通过循环伏安法(扫速为0.1mV/s，扫描电位为0～1.0V)扫描50圈电化学聚合制备而成碳纳米管/过氧化聚吡咯复合修饰电极。
2、 利用碳纳米管/过氧化聚吡咯复合修饰电极对多巴胺的测定，其特征是 在0.1 mol/L pH =7.0的磷酸缓冲溶液中或含多巴胺待测液中，用CHI650b电化 学分析仪以三电极系统(饱和甘汞电极为参比电极，铂丝电极为对电极，工作 电极是碳纳米管/过氧化聚吡咯复合修饰电极)，在-0.2 V ~ + 0.6V范围内进行循 环伏安法测定。在2.5 xlO-s 5.0xl(rSmol/L范围内多巴胺的峰电流与其浓度具 有良好的线性关系，检测限为8.0xlO力mol/L。
全文摘要
本发明提供一种碳纳米管/过氧化聚吡咯复合修饰电极的制备方法及其应用。通过在含有0.5mg/mL的多壁碳纳米管和0.05mol/L吡咯的0.2mol/LKCl溶液(pH7.4)中，以0.1mV/s的扫描速度，在0～1.0V的电位范围内采用循环伏安法扫描8圈后，取出玻碳电极后，再在搅拌着的1.0mol/LNaOH溶液中通过循环伏安法(扫速为0.1mV/s，扫描电位为0～1.0V)扫描50圈电化学聚合制备而成碳纳米管/过氧化聚吡咯复合修饰电极。该复合修饰电极可应用于多巴胺的测定，结果表明它具有灵敏度高、重现性好、响应快速的优点。
文档编号G01N27/30GK101149353SQ20071007069
公开日2008年3月26日 申请日期2007年9月6日 优先权日2007年9月6日
发明者仇佩虹, 杨小凤, 丽 林 申请人:温州医学院