[发明专利]一种鲁米诺-苯胺共聚修饰电极及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种鲁米诺-苯胺共聚修饰电极及其制备方法，该电极可以作为工作电极应用于电化学发光分析装置中。

背景技术

电化学发光，或称电致化学发光(Electrochemiluminescence，简称ECL) 是指在电极表面进行的电子转移反应生成的物质的激发态跃迁回基态以发光形式释放能量的现象。电化学发光分析方法是直接利用电化学反应形成激发态发光体而发光或通过电解产物之间、电解产物与体系中某组分之间进行化学反应产生光辐射而实现待分析物测定的发光分析技术，是电化学与化学发光相结合的产物。电化学发光分析法因具有灵敏度高、检出限低和线性范围宽等优点已成为重要的分析方法之一。其中，鲁米诺的电化学发光分析法是该研究领域的一个重要分支。

在传统的电化学发光分析中，鲁米诺作为一种发光试剂一般溶解于测试溶液中或经由管路输入至测试溶液中，试剂消耗量大，同时了造成了测定装置的结构比较复杂，需多流路配置，造成控制等单元的复杂化，而且多流路混合过程中也会造成待测物质的稀释而降低测定灵敏度。因此，实现鲁米诺在电极表面的固定化具有非常重要的意义。

现有技术中，在电极表面聚合鲁米诺以实现发光试剂的固定化已有报道，但是这些方法很难将发光试剂稳定地固定到电极表面，导致发光强度会随着时间而快速衰减。此外，由于电极表面固定鲁米诺的量是非常有限的，这就使得发光电极的发光强度较低，检测的灵敏度较低，重现性亦较差，难以真正应用。

聚苯胺因具有原料易得、合成简单、环境稳定性好、导电范围宽、形貌易于控制和独特的酸碱掺杂机制等特性，成为了最具实际应用前景的导电聚合物之一。

因此，开发一种稳定性好、发光强度高、重现性好的修饰电极，具有积极的现实意义。

发明内容

本发明目的是提供一种鲁米诺-苯胺共聚修饰电极及其制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种鲁米诺-苯胺共聚修饰电极的制备方法，包括如下步骤：

(a) 以ITO玻璃板作为基础电极，在其导电面上铺设绝缘材料；在ITO玻璃板的一端设置电极区域，另一端设置连接区域；洗净、干燥，得到ITO电极；

(b) 将含有鲁米诺的NaOH溶液和苯胺在搅拌条件下溶于H₂SO₄中，得到混合液；

(c) 采用循环伏安法，以饱和甘汞电极为参比电极，铂丝电极为辅助电极，步骤(a)中的ITO电极为工作电极，在搅拌条件下，在步骤(b)中的混合液中进行电化学共聚反应；反应结束后，取出ITO电极，洗净、晾干之后，即可得到鲁米诺-苯胺共聚修饰电极。

上文中，所述苯胺为无色透明油状液体，含量>99%。

上述技术方案中，所述步骤(a)中，在ITO玻璃板一端的绝缘材料上开设窗口，形成所述电极区域；所述窗口位于绝缘材料的内部。

上述技术方案中，所述步骤(a)中的洗净、干燥步骤为：将ITO基础电极依次在超纯水、丙酮、混合溶液、超纯水中各超声清洗10~20min，然后在室温下N₂吹干；所述混合溶液为无水乙醇和1mol/L的NaOH溶液的混合液，两者的体积比为1：1~2。

上述技术方案中，所述步骤(b)的混合液中鲁米诺的摩尔浓度为10^-9~10^-3mol/L。

上述技术方案中，所述步骤(b)的混合液中鲁米诺与苯胺的摩尔浓度比为1:1~60。

上述技术方案中，所述步骤(c)中循环伏安法的扫描电位范围为0~1.0V，扫描速度为20~250mv/s，扫描圈数为5~50圈。

本发明同时请求保护由上述制备方法得到的鲁米诺-苯胺共聚修饰电极。

现有的工作电极一般采用Pt电极或玻碳电极，这两种电极成本较高，且电极的固体表面需经常进行预处理和清洗，无论电极是否进行化学修饰，经一段时间使用性能会下降，需重新制备，而重新制备所得电极往往很难有良好的重现性。因此，本发明采用ITO玻璃作为基础电极，其成本低廉，适合于批量制备，易于更换，可作为一次性使用的电极。而且当其应用于电化学发光分析时不仅具有电极的作用，还可以同时作为电化学发光池的光窗，有效面积大，解决了以往电化学发光池死体积过大的问题，提高了电化学发光检测的灵敏度。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：