[发明专利]功能化二硫化钼纳米片复合膜修饰电极及其制备方法和检测应用

说明书

本发明公开了一种功能化二硫化钼纳米片复合膜修饰电极及其制备方法和检测双酚A的应用。先在含有巯基离子液体的N,N‑二甲基甲酰胺溶液中对二硫化钼进行剥离，二硫化钼被剥离成薄片的同时被离子液体功能化，再与金纳米颗粒复合制得离子液体‑二硫化钼纳米片‑金纳米颗粒复合物，采用滴涂法制备了相应的复合膜修饰电极。所得修饰电极表面具有有效面积大、活性位点多、分散性好等特点，在提高直接电化学和电催化性能方面发挥了离子液体、二硫化钼纳米片和金纳米颗粒的协同效应，提高了修饰电极的导电性及催化性能。所得基于该修饰电极的双酚A传感器，具有检测限低、检测范围宽、响应快速等优点。

技术领域：

本发明涉及一种功能化二硫化钼纳米片复合膜修饰电极及其制备方法和应用；具体指基于离子液体功能化二硫化钼纳米片-纳米金复合膜修饰玻碳电极的制备和电化学检测双酚A应用，属于环保领域。

背景技术：

双酚A(BPA)属于一种外源性内分泌干扰物，广泛用于合成聚碳酸酯、环氧树脂还有其它特种添加剂。由于大量使用，BPA很容易渗入空气、食物、水和土壤中，从而进一步迁移到水生生物和人类器官中。研究表明，BPA会对人体雌激素分泌功能产生不良影响，即使有较低含量存在于人体血液中，也可导致性功能障碍，降低精子质量，诱发心血管疾病、多囊卵巢综合征、复发性流产等问题以及各种癌症(如睾丸、前列腺癌和乳腺癌)。因此，急需开发一种简便、灵敏的BPA检测方法。目前常用的检测方法包括气相/液相色谱法、紫外光谱法、荧光法、表面增强拉曼散射法、酶联免疫分析法和分子印迹法等。虽然这些方法灵敏度较高，但是由于所用仪器比较昂贵、检测过程比较繁琐，加之专业性很强等特点限制了其实际应用。电化学分析方法由于其低成本、操作简单、灵敏度高、快速分析等优点已被广泛用于检测BPA，如基于CoTe量子点、氮掺杂石墨烯纳米片、聚变色酸、AuPd/石墨烯复合物和其他功能材料的修饰电极已实现了对BPA的高灵敏检测。虽然基于化学修饰电极检测BPA的线性范围有待于进一步拓宽，检测限有待于进一步降低，进一步提高检测方法的稳定性和灵敏度。

二硫化钼(MoS₂)是一种天然的2D矿物，常以2H型稳定结构存在，内部是由两层硫原子夹杂着一层钼原子键合而成，相对比而言层与层之间的结合力就要弱得多，是靠着范德华力结合的，层间距约为0.65nm。纳米结构的MoS₂具有较大的比表面积，可以有效的吸附物质进行检测，因此可以广泛应用于电化学检测。但是，层状MoS₂通常以多层形式存在，其很多活性位点被深埋在内部，其电化学催化活性并未得以充分发挥，因此，剥离并复合是其重要的研究方向。金纳米粒子(AuNPs)除了具有表面效应和量子尺寸效应外，还具有良好的导电性和生物相容性，能大减小电子给体与受体间的距离，提高电子在电极间的传输速率，在电化学传感领域具有重要应用。但是AuNPs通常也会出现团聚现象，严重影响着其进一步应用。因此，制备基于AuNPs的复合物是解决这一问题的重要思路。巯基功能化离子液体是一种高导电性、具有特殊溶解性能的新型材料，其功能基团巯基通过与AuNPs形成金硫键修饰到其表面。由于特殊的溶解性和高的导电性，离子液体的引入可以大大提高复合材料的分散性、稳定性和导电性。目前，在含有巯基离子液体的介质中对MoS₂进行剥离，再与AuNPs复合制备离子液体功能化二硫化钼纳米片-金纳米颗粒复合物，以及基于该复合物膜修饰电极的制备及其对BPA检测方面的研究还未见报道。

发明内容：

针对现有技术的不足以及本领域研究和应用的需求，本发明的目的之一是提供一种功能化二硫化钼纳米片复合膜修饰电极；即在含有巯基离子液体的介质中对二硫化钼进行剥离，再与金纳米颗粒复合制备离子液体功能化二硫化钼纳米片-金纳米颗粒复合物，并以该复合物制备相应的修饰电极。