[发明专利]一种基于花状氧化锌@二茂铁功能化三维石墨烯的电化学传感电极

说明书

一种基于花状氧化锌@二茂铁功能化三维石墨烯的电化学传感电极。本发明属于电化学传感器技术领域，具体涉及一种基于花状氧化锌@二茂铁功能化三维石墨烯的电化学传感电极。本发明目的是为了解决目前用来检测肾上腺素的无酶传感器制备复杂、响应速度慢、灵敏度差的问题。产品：由GCE电极和GCE电极外包裹的一种基于花状氧化锌@二茂铁功能化三维石墨烯复合物构成；以此电化学传感电极为基础构建的电化学传感器对肾上腺素具有优异的检测性能。

技术领域

本发明属于电化学传感器技术领域，具体涉及一种基于花状氧化锌@二茂铁功能化三维石墨烯的电化学传感电极。

背景技术

肾上腺素是哺乳动物中枢神经系统中的一种重要的儿茶酚胺类神经递质，是肾上腺素髓质分泌的激素。当人经历某些刺激时会分泌出这种化学物质，能让人呼吸加快，心跳与血液流动加速，瞳孔放大，为身体活动提供更多能量。肾上腺素会使心脏收缩力上升，使心脏、肝和筋骨的血管扩张和皮肤、粘膜的血管收缩，是拯救濒死的人或动物的必备品。肾上腺素代谢的紊乱会导致某些疾病的发生，外周血循环中肾上腺素水平是反映交感神经功能状态的指标之一，它在研究体内交感神经的生理功能，药理机制和病理状态中占有十分重要的地位。因此，建立一种准确检测生物体液中肾上腺素含量的方法是十分必要的。

氧化锌俗名又叫锌白，是一种白色粉末或六角晶系结晶体，难溶于水，可溶于强酸强碱，是一种重要的禁带直接带隙半导体材料，也是典型的N型半导体，具有很好的导电，导热，化学稳定性和可调传输特性。当氧化锌的尺寸实现纳米化，将具有纳米材料所有的表面界面效应、介电限域效应、量子尺寸效应和量子隧穿效应等，会显示出一些更加优异的性能。花状纳米氧化锌主要由许多片状氧化锌结构组成，形貌与单独的片状氧化锌微结构相比具有更大的比表面积，为目标分子提供了更多的反应活性位点。

石墨烯是一种原子厚度的二维碳材料，具有高机械强度、高导电性、导热性、大比表面积和较高的稳定性，并在传感器、催化、能量储存设备和环境领域具有较好的应用潜力。石墨烯可以组装成各种各样的宏观结构，三维石墨烯不仅保留了石墨烯优异的机械、热学和电学性能，而且具有三维多孔结构的低密度、良好导电性、高比表面积等优点。由于三维石墨烯具有高的比表面积，好的电子传导性，快的电子转移，成本低廉以及坚固的机械性能，这些特性使它成为十分有前途的材料应用在电化学传感器，纳米复合材料，电池，超级电容器等方面。

二茂铁全称二环戊二烯基铁，结构为两个环戊二烯基之间夹着一个铁原子。二茂铁具有优良的电化学性质并易于官能团化，因此常常被用来制备电化学传感器电极材料。另外，二茂铁独特的三明治式结构，使其具有稳定的化学性质，而夹在中间的亚铁处于激发状态具有多种价态催化性质。同时作为芳香族的成员，二茂铁具有易取代的特性，可以得到不同的衍生物，二茂铁的环上又能进行单环取代与双环同时取代，这就能成就各式各样的衍生物。所以通过利用其本身的高度氧化还原活性，良好的生物相容性，以及作为生物传感器良好的电子传递介体。二茂铁及其衍生物已经广泛应用于医学、生物、电化学等各个领域。

石墨烯具有较大的比表面积和出色的电催化性能，广泛应用于电化学生物传感器。但是单纯的三维石墨烯片层见存在较大的范德华力，对电子迁移有一定影响，所以对三维石墨烯进行有效的功能化修饰对其在电化学的应用具有十分重要的意义。引入具有疏水性质的二茂铁对其修饰，构建出具有三维多孔结构的二茂铁功能化三维石墨烯，具有更大比表面积，更加有利于电子的传输。。

发明内容

本发明目的是为了解决目前用来检测肾上腺素的无酶传感器检测速度慢、灵敏度差的问题，而提供的一种基于花状氧化锌@二茂铁功能化三维石墨烯的电化学传感电极。

本发明的一种基于花状氧化锌@二茂铁功能化三维石墨烯的电化学传感电极，其特征在于一种基于花状氧化锌@二茂铁功能化三维石墨烯的电化学传感电极由GCE电极和GCE电极外包裹的一种基于花状氧化锌@二茂铁功能化三维石墨烯复合物构成。

所述的一种基于花状氧化锌@二茂铁功能化三维石墨烯复合物中，花状氧化锌由许多片状氧化锌插成，厚度为24nm，粒径为3.26μm。