[发明专利]多壁碳纳米管/聚L-组氨酸复合材料修饰玻碳电极及其制备方法

说明书

本发明提供了一种多壁碳纳米管/聚L‑组氨酸复合材料修饰玻碳电极，包括玻碳电极，所述玻碳电极的表面依次沉积有聚L‑组氨酸和多壁碳纳米管，该多壁碳纳米管/聚L‑组氨酸复合材料修饰玻碳电极的电催化活性强、阻抗小、导电性能好，具有良好的应用前景。本发明还提供所述多壁碳纳米管/聚L‑组氨酸复合材料修饰玻碳电极的制备方法，该方法条件温和，易控制，适合大规模生产。

技术领域

本发明涉及一种修饰玻碳电极，具体地，涉及一种多壁碳纳米管/聚L-组氨酸复合材料修饰玻碳电极及其制备方法。

背景技术

目前，化学修饰电极在电化学的报道层出不穷，特别是针对玻碳电极的研究尤为常见。但是，由于玻碳电极的电催化性能较差，和反应物间的电子传递较少，因此，人们通常选择在玻碳电极表面修饰复合材料以改善玻碳电极的电化学性能。

多壁碳纳米管是一种新型的碳材料，由于其具有卓越的导电性和好的生物相容性，被广泛应用于修饰电极的制备中。但是由于多壁碳纳米管具有较大的表面张力，使多壁碳纳米管疏水性增强，较易发生团聚，不利于其在电极表面的修饰，也不利于修饰后其优点的发挥。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种多壁碳纳米管/聚L-组氨酸复合材料修饰玻碳电极及其制备方法，以解决上述问题。

具体地，本发明采取如下技术方案：

一种多壁碳纳米管/聚L-组氨酸复合材料修饰玻碳电极，包括玻碳电极，所述玻碳电极的表面依次沉积有聚L-组氨酸和多壁碳纳米管。

基于上述，所述多壁碳纳米管/聚L-组氨酸修饰电极的有效面积为(4～5)×10^-2cm²。

一种所述多壁碳纳米管/聚L-组氨酸复合材料修饰玻碳电极的制备方法，其包括以下步骤：

制备聚L-组氨酸修饰电极采用循环伏安法在玻碳电极表面沉积聚L-组氨酸，制得聚L-组氨酸修饰电极；

制备成品 将多壁碳纳米管悬浮液涂覆于所述聚L-组氨酸修饰电极的表面，然后干燥，制得所述多壁碳纳米管/聚L-组氨酸复合材料修饰玻碳电极成品。

基于上述，所述玻碳电极是一次经过打磨、抛光、清洗预处理的裸玻碳电极。

基于上述，将所述玻碳电极置于L-组氨酸溶液中，在电位范围为-1.0～2.0V，扫描速率为0.03～0.09V/s的条件下，采用循环伏安法聚合10～20圈，使所述L-组氨酸溶液中的L-组氨酸聚合形成所述聚L-组氨酸，并沉积在所述玻碳电极的表面，制得所述聚L-组氨酸修饰电极。

基于上述，所述L-组氨酸溶液是浓度为0.0020～0.0030mol/L的L-组氨酸-PBS溶液，所述L-组氨酸溶液的pH值为6.5～7.5。

所述L-组氨酸溶液的制备步骤包括：称取0.0020～0.0030mol的L-组氨酸，然后加入0.5mol/L的H₂SO₄溶解，再加入pH＝6.5～7.5的PBS缓冲溶液定容至100mL，得到所述L-组氨酸溶液；其中，所述PBS缓冲溶液是含有磷酸氢二钠、磷酸二氢钾、氯化钠和氯化钾的磷酸盐缓冲溶液。

基于上述，所述多壁碳纳米管悬浮液的浓度为0.2～0.4mg/L。

基于上述，所述多壁碳纳米管悬浮液的步骤包括：将多壁碳纳米管和蒸馏水混合，超声分散均匀，制得所述多壁碳纳米管悬浮液。

具体的，浓度为0.2～0.4mg/L的所述多壁碳纳米管悬浮液的制备步骤包括：称取0.2～0.4mg的多壁碳纳米管加入到3mL二次蒸馏水中，在超声2～4h形成均匀的黑色悬浮液，得到多壁碳纳米管原液；然后取所述多壁碳纳米管原液和适量的二次蒸馏水混合，超声1～2h，制得浓度为0.2～0.4mg/L的所述多壁碳纳米管悬浮液。