[发明专利]一种金铽合金纳米球及其制备方法与应用

说明书

本发明提供了一种金铽合金纳米球及其制备方法与应用，属于纳米材料技术领域。本发明的金铽合金纳米球中金和铽为合金相，并以Au4f和Tb3d的状态存在；所述金铽合金纳米球的平均直径为100～200nm。本发明提供的金铽合金纳米球中因具有金和稀土元素铽，两种金属元素构成合金后，可以产生协同效应，增加活性表面积，提高导电性；可以作为电化学传感器中电极的修饰材料。实施例的数据表明：本发明提供的金铽合金纳米球球形度好、粒径分布均匀；导电性良好；电化学活性面积(ECSA)达0.161cm²，说明其电催化活性较高。

技术领域

本发明涉及纳米材料技术领域，尤其涉及一种金铽合金纳米球及其制备方法与应用。

背景技术

有机磷农药在农业生产中的应用已在全世界造成严重的环境问题，并且其具有高毒性，可能导致人类神经系统疾病。随着各种农业活动中有机磷农药应用的大大增加，我们需要准确监测其残余浓度，以保护生态系统和食品供应的安全。传统的色谱方法、高效液相色谱、毛细管电泳和质谱对环境中农药的分析是有效的，这些方法可以定性、定量的检测农药残留量，也是国家规定的标准检测方法，但是具有一定的局限性，如操作复杂，样品制备耗时长，仪器昂贵以及对操作人员的专业性要求高等。因此，发展一种快速、灵敏、可靠、成本低廉、且适用于现场检测的分析仪器和方法依然非常重要。近来，电化学传感器由于其操作简单、检测迅速、精确度高、成本低廉等优点，引起了人们的广泛关注和研究。

在构建电化学生物传感器的过程中，纳米材料对电极的修饰是非常的重要。金因具有良好的导电性，大的比表面积，优异的催化性能和突出的生物相容性等优点，在电化学传感器的构建中被广泛应用。而金作为贵金属，其价格昂贵，在地球上的含量也比较少，因此以单独的金作为电化学传感器的材料价格昂贵，不利于普遍应用，且单金属纳米材料的导电性和电催化活性均有待进一步提高。因此，提供一种导电性和电催化活性优异的纳米材料对电化学生物传感器迫在眉睫。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种金铽合金纳米球及其制备方法与应用。本发明提供的金铽合金纳米球具有优异的导电性和电催化活性，能够很好地应用于电化学传感器中。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种金铽合金纳米球，所述金铽合金纳米球中金和铽为合金相，并以Au4f和Tb3d的状态存在；所述金和铽的摩尔比为3～1：1～5；所述金铽合金纳米球的平均直径为100～200nm。

本发明还提供了上述技术方案所述的金铽合金纳米球的制备方法，包括以下步骤：

将还原剂、聚乙烯吡咯烷酮、金源、铽源和水混合，得到前驱体溶液；

将所述前驱体溶液进行水热反应，经后处理，得到所述金铽合金纳米球。

优选地，所述还原剂包括抗坏血酸或葡萄糖。

优选地，所述还原剂与聚乙烯吡咯烷酮的质量比为0.25～0.35：0.25～0.45。

优选地，所述还原剂和金源的用量比为0.25～0.35g：0.0050～0.0072g。

优选地，所述金源包括氯金酸、硫代硫酸金盐或亚硫酸金盐。

优选地，所述铽源包括氯化铽或硝酸铽。

优选地，所述水热反应的温度为160～180℃，时间为24～36h。

优选地，所述后处理包括：将水热反应液洗涤后固液分离，将得到的沉淀依次经醇洗、水洗和干燥。

本发明还提供了上述技术方案所述的金铽合金纳米球在电化学传感器中的应用。