[发明专利]基于氧化石墨烯-纳米镍粒子修饰平面电极的POCT式COD检测系统及其检测方法

权利要求书

1.一种基于氧化石墨烯-纳米镍粒子修饰平面电极的POCT式COD检测系统，其特征在于该系统包括氧化石墨烯-纳米镍粒子修饰的平面电极和薄层流通池，所述平面电极为全固态平面三电极，包括圆形的工作电极、逗号形的参比电极和弯月形的对电极，参比电极和对电极围绕在工作电极外，三电极的触脚与USB口四个触脚中的三个匹配。

2.根据权利要求1所述的基于氧化石墨烯-纳米镍粒子修饰平面电极的POCT式COD检测系统，其特征在于所述氧化石墨烯-纳米镍粒子修饰的平面电极是通过以下方法制得的：

依次将纳米银浆、纳米银-氯化银浆、纳米碳浆和PAA绝缘膜通过丝网模版印制在聚氯乙烯基板上，制得全固态平面三电极，然后用氧化石墨烯-纳米镍粒子修饰；其中纳米银浆覆盖平面三电极的所有电极位置及触角位置，纳米银-氯化银浆印制在逗号形的参比电极的位置，纳米碳浆印制在圆形工作电极、弯月形对电极和三个电极的触脚的位置，PAA绝缘膜覆盖在最上层。

3.根据权利要求2所述的基于氧化石墨烯-纳米镍粒子修饰平面电极的POCT式COD检测系统，其特征在于用氧化石墨烯-纳米镍粒子修饰平面三电极的具体步骤为：将印制好的平面三电极分别用乙醇溶液和超纯水淋洗，晾干，取GO-Nafion悬浮液滴于圆形碳电极表面，晾干；以Ni(NO₃)₂为前驱体，在GO-Nafion表层电还原沉积制备纳米镍粒子；用超纯水淋洗后将电极置于NaOH溶液中，施加循环扫描电压，扫描电压范围0.2~0.6 V，扫描速率0.05 V·s^-1。

4.根据权利要求3所述的基于氧化石墨烯-纳米镍粒子修饰平面电极的POCT式COD检测系统，其特征在于所述GO-Nafion悬浮液的浓度为0.4~0.6 mg·mL^-1，Ni(NO₃)₂的浓度为4~6mmol·L^-1；电还原沉积制备纳米镍粒子时，用磷酸盐缓冲溶液控制pH为3.8~4.2，还原电位-1V~-1.5 V，还原时长90~120 s。

5.根据权利要求1所述的基于氧化石墨烯-纳米镍粒子修饰平面电极的POCT式COD检测系统，其特征在于所述薄层流通池是结合平面三电极的形状设计其结构，基于3D打印制作而成。

6.根据权利要求1所述的基于氧化石墨烯-纳米镍粒子修饰平面电极的POCT式COD检测系统，其特征在于该系统是通过以下方法制得的：

（1）依次将纳米银浆、纳米银-氯化银浆、纳米碳浆和PAA绝缘膜通过丝网模版印制在聚氯乙烯基板上，制得全固态平面三电极；

（2）用氧化石墨烯-纳米镍粒子修饰平面三电极；

（3）结合平面三电极的形状，设计薄层流通池的结构并由3D打印制作。

7.权利要求1-6任意一条权利要求所述的基于氧化石墨烯-纳米镍粒子修饰平面电极的POCT式COD检测系统的检测方法，其特征在于将平面三电极插入薄层流通池后，连接电化学工作站，用微型蠕动泵驱动待测液流经电极表面，使待测液与电极表面的接触状态保持恒定，且持续处于原始的最高浓度，完成检测。

8.根据权利要求7所述的基于氧化石墨烯-纳米镍粒子修饰平面电极的POCT式COD检测系统的检测方法，其特征在于具体包括以下步骤：

将修饰后的平面电极插入薄层流通池中，以NaOH溶液为支持电解液，甘氨酸为基准物质，连接电化学工作站，采用计时电流法测定COD；设置氧化电位，检测时长和微型蠕动泵流速；当薄层流通池中充满NaOH电解液时开始检测，计时达30 s时，向装有20 mL NaOH支持电解液的烧杯中加入定量甘氨酸标准液并用磁力搅拌使其均匀，以微型蠕动泵驱使混合液缓慢流经电极表面实现COD的测定，记录i- t曲线图。

9.根据权利要求7所述的基于氧化石墨烯-纳米镍粒子修饰平面电极的POCT式COD检测系统的检测方法，其特征在于设置氧化电位为0.4~0.5 V，检测时长140~160 s，微型蠕动泵流速1~1.5 mL·min^-1；所述NaOH溶液的浓度为0.4~0.6 mol·L^-1。