[发明专利]一种二维镍钴双金属MOFs纳米片及其在葡萄糖检测中应用

说明书

本发明公开了一种二维镍钴双金属MOFs纳米片及其葡萄糖检测中的应用。本发明主要通过自下而上一步水热法在纳米多孔金针、碳纸、金片等基底上合成了二维镍钴双金属MOFs纳米片，并以此为电极将其应用于无酶型电化学葡萄糖传感器，该二维MOFs纳米片材料相对传统的球多面体型MOFs材料具有暴露更多的活性位点，镍和钴的协同作用和较高的质量电荷传输能力等优点，从而有效的提高了其葡萄糖传感性能。

技术领域

本发明属于生物传感技术领域，特别涉及一种二维镍钴双金属MOFs纳米片及其葡萄糖检测中的应用。

背景技术

提高无酶型葡萄糖生物传感器的性能对于糖尿病的诊断和控制至关重要。二维材料由于具有较大的比表面积、更多的活性位点、更快的质量传输等优点会具有更高的催化活性。目前，关于二维材料在无酶型葡萄糖传感器上的应用研究主要集中在石墨烯、过渡金属硫化物、金属氧化物、层状双金属氢氧化物等材料上，而直接用以金属离子或金属团簇为节点和有机配体桥接形成具有周期性网络结构的金属-有机框架(MOFs)材料作为电极材料用作葡萄糖传感器的却几乎没有，现在MOFs的合成形貌大多局限在球型，六面体、八面体、十二面体等多面体上，其中二维MOFs很少合成，而且以二维MOFs做葡萄糖传感应用更是少见。现在二维MOFs的合成主要使用top-down方法或者以down-top加结构导向剂的方法合成，这些合成方法产率低、操作繁琐，而且易破坏MOFs的结构。本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种制备简单的down-top方法制备了新型二维镍钴双金属MOFs纳米片材料，并应用于电化学葡萄糖传感器。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种二维镍钴双金属MOFs纳米片及其葡萄糖检测中的应用。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种二维镍钴双金属MOFs纳米片，通过以下步骤制备得到：

(1)将0.8724g六水合硝酸镍和0.8731g六水合硝酸钴均匀分散于100mL的去离子水中，得到镍钴金属盐混合溶液；

(2)将0.4348g氨基对苯二甲酸溶于20mL N,N二甲基甲酰胺(DMF)中，得到有机配体溶液；

(3)分别取6mL步骤1配制的溶液和1mL步骤2配制的溶液，混合后转移到放有5mLDMF的25mL反应釜中，并在120℃下反应6h，得到紫色产物；

(4)将步骤3中反应得到的紫色产物用乙醇清洗后，并在60℃下真空干燥，得到二维镍钴双金属MOFs纳米片。

一种二维镍钴双金属MOFs纳米片在葡萄糖浓度检测中的应用，该应用为：将二维镍钴双金属MOFs纳米片负载于纳米多孔金针表面，对葡萄糖浓度进行检测。

进一步地，所述二维镍钴双金属MOFs纳米片通过以下方法负载于所述金针表面：将6mL所述镍钴金属盐混合溶液和1mL所述有机配体溶液混合，与5mL DMF和多孔金针在120℃下进行水热反应6h；清洗后，得到二维镍钴双金属MOFs纳米片负载的金针。

本发明的有益效果是：本发明通过简单的一步水热法得到了二维镍钴双金属MOFs纳米片材料，采用该材料制备的电极可以应用于电化学葡萄糖传感器。在制备方面，该方法采用了down-top方法制备，与传统的top-down方法相比具有操作简单，无需添加结构导向剂等优点。在催化活性方面，合成出的二维镍钴双金属MOFs纳米片材料，比现有的大多数球型及多面体MOFs材料具有更大的比表面积，更多的活性位点，该材料还具有镍和钴的协同作用，从而提高了对葡萄糖的传感性能。

附图说明

图1是本发明制备的二维镍钴双金属MOFs纳米片材料的扫描电子显微镜图片(SEM)。

图2是本发明制备的二维镍钴双金属MOFs纳米片材料的能谱图片(EDS)。