[发明专利]一种多钼磷酸‑氮杂环盐超分子化合物修饰电极

说明书

技术领域

本发明涉及一种多金属氧酸盐，尤其是多钼磷酸盐的制备方法；具体而言，涉及一种多钼磷酸-氮杂环盐超分子化合物的制备方法，和该化合物用于修饰电极改善电极的电化学性质和使其具有选择性的用途。

背景技术

多金属氧酸盐结构丰富，并具有酸碱性和氧化还原性等，多金属氧酸盐在合成、结构及性质等方面的研究，为实际应用提供了理论和实验基础，也促进了化学科学及其相邻学科在催化、生物医药、功能性材料研制等方面的研究发展。

在生物体内，过氧化氢不仅仅是酶作用下的副产品，也是生物调节过程的第二信号传递者，同时还参与治疗过程，如伤口愈合，抗菌防御、干细胞增值、参与星状胶质细胞的某些反应以保护神经元等。

然而，过量的过氧化氢会对细胞及其细胞环境产生毒性作用，导致细胞老化、病变，重则引起糖尿病、神经性疾病、癌症等。因此，过氧化氢含量的检测在食品、制药和环境领域中非常重要。

目前，通常使用电化学传感器对过氧化氢的含量进行检测。现有的电化学传感器一般依赖于生物酶和可溶性氧化还原介体，但酶基电化学传感器的稳定性差，成本高；同时还具有复杂的固定化程序和关键操作条件，因此，使用酶基电化学传感器进行检测时，检测所需的时间较长，对检测操作环境和人员的要求较高。

基于贵金属或金属的多金属氧酸盐的电化学性质，利用其制备得到的无酶电化学传感器有望成为酶基电化学传感器的替代品。

鉴于上述原因，本发明人在现有技术的基础上进行改进，研究出一种多钼磷酸铵盐及其制备方法和应用。

发明内容

为了解决上述问题，本发明人进行了锐意研究，结果发现：将一种多钼磷酸-氮杂环盐超分子化合物用于修饰电极，能够得到一种对过氧化氢具有电化学响应的修饰电极，该修饰电极中复合材料的成本约0.15元，经济实用，能够有效降低复杂样品中过氧化氢含量的检测成本，从而完成了本发明。

本发明的目的在于提供一种多钼磷酸-氮杂环盐超分子化合物修饰电极，所述修饰电极由内向外包括基底电极、多钼磷酸-氮杂环盐超分子化合物与氧化石墨烯混合物、聚吡咯：

所述基底电极选自包括玻碳电极、金电极和铂电极中的一种。

其中，所述多钼磷酸-氮杂环盐超分子化合物由多钼磷酸盐阴离子、氮杂环分子、多钼磷酸盐阳离子和游离的水分子组成；其中，氮杂环分子通过超分子作用力结合在多钼磷酸盐阴离子的周围。

所述多钼磷酸-氮杂环盐超分子化合物中，多钼磷酸盐阴离子为Dawson结构；其中，根据钼-氧键中氧氧原子类型的不同，钼-氧原子的键长分为四类：

O(a)为与磷原子相连接的中心氧；Mo-O(a)键的键长为优选为

O(b)为桥氧，属于不同三金属簇角顶共用氧；Mo-O(b)键的键长为优选为

O(c)为桥氧，属于同一三金属簇共用氧；Mo-O(c)键的键长为优选为

O(d)为端氧，属于每个八面体的非共用氧；Mo-O(d)键的键长为优选为

所述多钼磷酸盐阴离子中，O(a)与磷原子连接形成PO₄结构，所述PO₄为中心四面体，其结构为畸变的四面体；

所述多钼磷酸盐阴离子中具有上下对称的两个PO₄结构；

其中，磷-氧原子的键长为优选为

氧-磷-氧原子键角为105.1-112.9°，优选为106.1-112.3°；

所述多钼磷酸-氮杂环盐超分子化合物为单斜晶系，空间群为P_-1。

所述吡咯在硫酸溶液中的浓度为5～10×10^-2mol/L。

所述由多钼磷酸-氮杂环盐超分子化合物修饰电极得到的多钼磷酸-氮杂环盐超分子化合物-聚吡咯-氧化石墨烯复合材料修饰电极的制备方法包括以下步骤：

步骤1：基底电极前处理；

步骤2：多钼磷酸-氮杂环盐超分子化合物与氧化石墨烯混合物修饰电极的制备；

步骤3：多钼磷酸-氮杂环盐超分子化合物-聚吡咯-氧化石墨烯复合材料修饰电极的制备。

其中，步骤2中，

多钼磷酸-氮杂环盐超分子化合物溶解/分散于氧化石墨烯水性液体后，继续搅拌，使得超分子化合物能够充分吸附于氧化石墨烯的表面和/或内部二维结构中；

将多钼磷酸-氮杂环盐超分子化合物与氧化石墨烯的混合溶液滴涂于处理后的基底电极后，晾干，使得二者混合物在电极表面稳定存在。

在步骤3中，