[发明专利]海绵状金纳米粒子/石墨相氮化碳复合材料电化学传感器用于氯霉素检测

说明书

本申请制备了一种新型的海绵状Au/g‑C₃N₄复合材料电化学传感器。金纳米颗粒具有优异的电催化性能，通过与石墨相氮化碳共同回流得到海绵状的复合材料，其导电性得到明显的改善，同时对氯霉素的电化学行为具有良好的促进作用。通过电化学表征发现，海绵状金/氮化碳复合材料对氯霉素具有优异的催化性能，其具有较宽的检测范围，有望应用于食品中氯霉素残留的检测。

技术领域

本公开属于复合纳米材料应用领域，具体涉及一种海绵状Au/g-C₃N₄复合材料及其制备方法与应用。

背景技术

这里的陈述仅提供与本公开有关的背景信息，而不必然构成现有技术。

氯霉素是一种具有抑制细菌生长作用的广谱抗生素。作为一种有效的抗菌药物，其具有较低的成本，能够对大肠埃希菌和沙门菌等革兰阴性菌有较强的抑制作用，因此被广泛应用在养殖业。氯霉素由于对人类的健康具有较强的毒性作用，包括中国在内的许多国家已经禁止将氯霉素应用食品生产动物。目前用于氯霉素及其衍生物检测的方法有很多，如色谱法，毛细管区带电泳，酶联免疫法和化学发光法等。但其仪器较为昂贵，且样品处理繁琐耗时较长。为此，低成本、高灵敏度及检测快捷的电化学方法被开发出来，用于检测氯霉素，具有良好的检测效果。

金纳米粒子是一种具有高催化活性的纳米材料，对于许多电化学反应具有良好的促进作用，但其由于粒径较小，容易发生聚沉，因此，如何促使其分散均匀是一个亟待解决的问题。近年来，石墨相氮化碳(g-C₃N₄)作为一种典型的二维材料而被广泛应用于电催化、光电检测等领域。g-C₃N₄具有类石墨相的电子结构，但相较于石墨烯而言，含有更加丰富的N元素，通过热聚合反应生成的g-C₃N₄表面含有较多的Lewis碱位点，因此更容易通过氢键键合作用构建电化学传感器。

发明内容

针对现有技术，本公开主要涉及一种海绵状Au/g-C₃N₄复合材料及其制备方法与应用。

首先，在本公开的一个或一些实施方式中，提供一种海绵状Au/g-C₃N₄复合材料的制备方法，该方法包括以下步骤：

g-C₃N₄的制备：以二氰二胺、尿素或三聚氰胺为原料，在惰性气体的气氛下进行一次煅烧得到g-C₃N₄固体；然后在空气中进行二次煅烧得到羧基修饰的g-C₃N₄固体；

海绵状Au/g-C₃N₄复合材料的制备：

将所述羧基修饰的g-C₃N₄固体分散至甲醇中，并与氯金酸水溶液混合，超声处理，超声结束后进行加热回流处理，回流结束后，分离、洗涤和干燥，得到海绵状Au/g-C₃N₄复合材料。

其次，在本公开的又一个或一些实施方式中，提供采用上述方法制备得到的海绵状Au/g-C₃N₄复合材料。

以及，在本公开的又一个或一些实施方式中，提供一种电化学传感器及其制备方法，该电化学传感器包括基底电极，以及，

上述海绵状Au/g-C₃N₄复合材料，该复合材料附着在所述基底电极上。

再次，在本公开的又一个或一些实施方式中，提供所述海绵状Au/g-C₃N₄复合材料或所述电化学传感器在检测氯霉素中的应用。