[发明专利]一种氮化硼、氮化硼修饰玻碳电极及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种氮化硼、氮化硼修饰玻碳电极及其制备方法和应用。所述氮化硼的制备方法包括用水将硼酸、碳源、硝酸和尿素混合均匀，得到混合液，然后将所述混合液升温至300～500℃保温15～30min，得到前驱体，再将所述前驱体研磨成粉末，得到前驱体粉；将所述前驱体粉体在通氨气且温度为700～1000℃的条件下保温2～5h，制得氮化硼。所述氮化硼修饰玻碳电极的制备方法包括配制含有氮化硼的溶液；并将其滴加至玻碳电极表面，然后烘干，制得氮化硼修饰玻碳电极。本发明制备的氮化硼修饰玻碳电极在选择性测定抗坏血酸、多巴胺和/或尿酸的应用中具有良好的催化性能、检出限低，同时该电极具有良好的抗干扰性和稳定性。

技术领域

本发明属于电化学传感器技术领域，尤其涉及一种氮化硼、氮化硼修饰玻碳电极及其制备方法和测定抗坏血酸、多巴胺和尿酸的方法。

背景技术

抗坏血酸(Vitamin C，AA)又叫维生素C，是一种水溶性维生素，是维持人体健康必需的维生素。在体内生物合成及物质代谢中发挥重要作用。它的含量不足会引发坏血病，牙龈出血，牙齿脱落，口臭等疾病。因此抗坏血酸的定量分析在食品、医药等领域相当重要。

多巴胺(DA)是哺乳动物体内一种非常重要的神经递质，它广泛分布于中枢神经系统、中脑和人体体液中，用来帮助细胞传送脉冲化学物质。此外，多巴胺是去甲基肾上腺素的前体物质，是下丘脑脑垂体腺中的一种关键神经递质；多巴胺作为中脑的神经原物质，直接影响人们的情绪；另外，多巴胺还具有兴奋心脏、增加肾血流量的作用，可用于治疗心肌梗塞、肾功能衰竭、充血性心力衰竭等引起的休克综合征。因此，对其测定方法的研究无论是在神经生理学研究还是在疾病诊断及相关药物的质量控制和临床应用方面都有重要意义。

生物分子尿酸(2，4，6-三羟基嘌呤，UA)是人体内嘌呤代谢的最终产物，其醇式呈弱酸性。各种嘌呤氧化后生成的尿酸随尿排出。临床研究证明，尿酸水平高往往是一些疾病如痛风、莱施-奈恩二氏症、心血管疾病、肥胖、糖尿病、高胆固醇、高血压、肾病、心脏病、白血病和肺炎等的征兆；另外过度疲劳或是休息不足亦可导致代谢相对迟缓而引起尿路结石。所以测定血液或尿液中的尿酸水平可以确诊这些疾病的存在与否，可以充分反映出人体内代谢、免疫等机能的状况。

因此，发展简单有效的方法来测量它们的含量从而预防这些疾病具有非常重要的临床意义。

目前测定抗坏血酸、多巴胺和尿酸的方法主要有电化学法、光谱法、酶方法、液相色谱法及质谱法等，在这些方法之中，电化学方法由于其过程简单、响应时间快和灵敏度高受到了最广泛的使用。然而抗坏血酸、多巴胺和尿酸在常规电极上的氧化电位很相近或重叠，区分不开，且其氧化产物会带来污染，造成选择性、稳定性和重现性很差。目前贵金属纳米粒子、金属氧化物和碳基材料等已经被用作玻碳电极的修饰物，以实现对抗坏血酸、多巴胺和尿酸的同时测定，但是采用这些修饰物修饰电极在作为电化学传感器的应用中存在制造工艺复杂、成本高、污染环境、抗干扰性差及不稳定等方面的缺点。

普通氮化硼为宽禁带疏水材料，采用普通氮化硼作为玻碳电极的修饰物的报道基本没有。目前，Khan A.F等人以二维片状六方氮化硼(2D-hBN)作为修饰物实现了对多巴胺和尿酸的同时测定，但并不能同时测定多巴胺和抗坏血酸，主要的原因可能是该二维片状六方氮化硼的催化氧化性能较低。(参见：A.F.Khan,D.A.C.Brownson,E.P.Randviir,G.C.Smith,C.E.Banks.2D hexagonal boron nitride(2D-hBN)explored for theelectrochemical sensing of dopamine[J].Analy.Chem.88(2016)9729-9737)。

因此需要有一种制造工艺简单、成本低、抗干扰性好、重现性好和稳定性好的修饰玻碳电极来避免抗坏血酸、多巴胺和尿酸之间的相互干扰。

发明内容