[发明专利]氨基功能化三维石墨烯、生物传感器、制备方法及应用

权利要求书

1.氨基功能化三维石墨烯，其特征在于：在三维石墨烯表面自组装有伯胺。

2.根据权利要求1所述的氨基功能化三维石墨烯，其特征在于：所述的伯胺为十八烷基伯胺。

3.根据权利要求1所述的氨基功能化三维石墨烯，其特征在于：所述三维石墨烯的制备方法为：化学还原氧化石墨烯制备石墨烯水溶胶，经冷冻干燥得到三维石墨烯。

4.根据权利要求3所述的氨基功能化三维石墨烯，其特征在于：所述化学还原为在碱性条件下利用水合肼还原，包括以下步骤：在浓度1～15mg/mL的氧化石墨烯水溶液中加入氨水，调节体系pH值为5～10，再加入水合肼在温度80～100℃下反应1～3小时，过滤，洗涤，再冷冻干燥得到三维石墨烯。

5.根据权利要求3所述的氨基功能化三维石墨烯，其特征在于：所述氧化石墨烯的制备方法包括以下步骤：将石墨粉、高锰酸钾和硫酸在温度-5～0℃下混合均匀，升温至60～100℃反应1～3小时，再依次加入水和过氧化氢，分离出沉淀物，洗涤，得到氧化石墨烯。

6.根据权利要求1所述的氨基功能化三维石墨烯，其特征在于：所述三维石墨烯表面自组装伯胺的方法为：将三维石墨烯浸入十八烷基伯胺的乙醇溶液中，分离出氨基功能化三维石墨烯即可。

7.一种生物传感器，其特征在于：在金电极上通过金硫键自组装有十八硫醇，十八硫醇通过分子间作用力结合三维石墨烯，三维石墨烯表面自组装有十八烷基伯胺，十八烷基伯胺通过静电吸附作用结合有DNA探针。

8.一种如权利要求7所述的生物传感器的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)十八硫醇在金电极上自组装：将金电极或金膜浸入十八硫醇的乙醇溶液中，取出后水洗，干燥；

(2)氨基功能化三维石墨烯的自组装：将自组装有十八硫醇的金电极浸入三维石墨烯悬浮液中，取出，再浸入十八烷基伯胺的乙醇溶液中，取出后水洗，干燥；

(3)DNA探针的固定：将自组装有氨基功能化三维石墨烯的金电极浸入DNA探针溶液中，取出后水洗，干燥，即得。

9.一种如权利要求7所述的生物传感器的应用，其特征在于：生物传感器在检测或吸附重金属离子方面的应用。

10.根据权利要求9所述的生物传感器的应用，其特征在于：生物传感器在检测重金属离子方面的应用，包括以下步骤：将生物传感器浸入含有重金属离子的溶液中，进行电化学性能测试，根据标准曲线计算溶液中重金属离子的含量。