[发明专利]一种汗液乳酸快速检测装置

权利要求书

1.一种汗液乳酸快速检测装置，其特征在于，包括从下到上依次设置的柔性衬底层、电极层、隔离层和电子监控层，所述柔性衬底层由多孔柔性材料制成；

所述电极层包括对电极、工作电极、参比电极和反应腔，所述对电极包括依次连接的第一碳糊导线、碳糊电极Ⅰ和碳糊电极Ⅱ，所述工作电极包括依次连接的第二碳糊导线、碳糊电极Ⅲ和反应电极，所述反应电极包括氧化酶层和附在氧化酶层上的三维石墨烯复合材料层，所述参比电极包括依次连接的银导线、银/氯化银电极Ⅰ和银/氯化银电极Ⅱ，所述碳糊电极Ⅱ、反应电极和银/氯化银电极Ⅱ位于反应腔内，所述反应腔外设有绝缘层，所述绝缘层覆盖碳糊电极Ⅰ、碳糊电极Ⅲ和银/氯化银电极Ⅰ；

所述隔离层粘贴在绝缘层上，所述电子监控层安装在隔离层上用于监控电极层的反应变化；

所述三维石墨烯复合材料是将纳米TiO₂均匀分散于石墨烯上制成，所述三维石墨烯复合材料层具有空心微球网络结构，孔径分布在20nm～40nm，比表面积1500m²/g～1650m²/g。

2.根据权利要求1所述的一种汗液乳酸快速检测装置，其中，所述电子监控层包括用于控制电极层电压的电压控制单元、用于测量电极层电流的电流测量单元和用于数据采集、转化、储存的数据整理单元。

3.根据权利要求2所述的一种汗液乳酸快速检测装置，其中，所述氧化酶层中含有乳酸氧化酶、柠檬酸、壳聚糖和羧甲基纤维素。

4.根据权利要求3所述的一种汗液乳酸快速检测装置，其中，所述氧化酶层中的乳酸氧化酶、柠檬酸、壳聚糖和羧甲基纤维素重量比为8:0.3:0.5:1.2。

5.根据权利要求4所述的一种汗液乳酸快速检测装置，其中，所述三维石墨烯复合材料的制备方法如下：

石墨烯的制备，以马尾藻为原料，切段，清洗，干燥，气流粉碎至微米粒径后，加入(C₂H₃0₂)₂Ni溶液中，搅拌9h，过滤后将滤渣烘干，加入活化剂均匀混合后，再加入去离子水超声5min～8min，常温下浸渍13h～15h后，减压过滤烘干得到残渣，将残渣置于烘箱中烘干后，粉碎转入水平管式炉中，通入氩气，缓慢升温至860℃～950℃煅烧1.0h～1.5h,冷却至常温后，加入酸溶液中清洗，再加入乙醇或去离子水中清洗，烘干得到具有多孔三维结构的石墨烯；

三维石墨烯复合材料的制备，称取纳米TiO₂溶于去离子水中，配置成质量浓度为0.2g/mL～0.3g/mL的溶液，称取石墨烯加入溶液中，搅拌混匀，超声分散得到分散液，转入到反应釜中，将反应釜置于180℃水浴下水热反应32h，得到反应液，反应液减压抽滤后，用无水乙醇洗涤滤渣，将洗涤后的滤渣烘干后，转入至马弗炉中于550℃～800℃煅烧3h～5h，得到由纳米颗粒相互粘连围绕形成的具有空心微球网络结构的三维石墨烯复合材料。

6.根据权利要求5所述的一种汗液乳酸快速检测装置，其中，所述石墨烯制备步骤中将干燥后的马尾藻气流粉碎至80μm～150μm。

7.根据权利要求6所述的一种汗液乳酸快速检测装置，其中，所述石墨烯制备步骤中的活化剂为碳酸钠、氢氧化钠、碳酸钾中的一种。

8.根据权利要求7所述的一种汗液乳酸快速检测装置，其中，所述石墨烯制备步骤中的酸溶液为盐酸、硝酸、磷酸中的一种。

9.根据权利要求8所述的一种汗液乳酸快速检测装置，其中，所述三维石墨烯复合材料制备步骤中称取的纳米TiO₂与石墨烯的重量比为1:7～1:9。