[发明专利]利用紫苏提取物制备还原氧化石墨烯-纳米金复合材料的方法及其在电化学传感器中的应用

说明书

本发明属于电化学及纳米材料技术领域，利用紫苏提取物作为还原剂制备还原氧化石墨烯‑纳米金复合材料，并将此复合纳米材料修饰到电极表面，应用于电活性物质的高灵敏检测。本发明首先制备紫苏提取液，然后将氯金酸水溶液和氧化石墨烯分散液加入到获得的紫苏提取液中，将所得混合溶液在60℃加热4小时，得到黑色悬浮液；将上述悬浮液冷却后抽滤，即得到绿色合成的还原氧化石墨烯‑纳米金复合材料。本发明采取紫苏提取液作为还原剂和稳定剂，其来源丰富易得，还原性温和、对环境没有危害；将该复合材料修饰到电极上，可以应用于电活性物质的高灵敏检测。

技术领域

本发明属于电化学及纳米材料技术领域，利用紫苏提取物作为还原剂制备还原氧化石墨烯-纳米金复合材料，并将此复合纳米材料修饰到电极表面，应用于电活性物质的高灵敏检测。

背景技术

石墨烯( Graphene) 因其独特的单原子结构具有一系列特殊的性质，如完美的量子隧道效应、良好的导热导电效应及超高的比表面积，已成为电化学传感器的理想电极材料。纳米金是指金粒子直径在 1-100nm 之间的金材料，是最稳定的贵金属纳米粒子之一。纳米金是非常好的导电材料，经氧化过的石墨烯与纳米金能很好的互相浸润，并存在较强的相互作用，石墨烯-纳米金复合材料在催化和化学传感器领域存在潜在的广泛应用。

选用合适的还原剂是制备石墨烯-纳米金复合颗粒的关键所在。国内外报道了许多制备方法，大多需要采用化学还原剂，如水合肼(H₂NNH₂·H₂O)、四氢硼酸钠(NaBH₄)、柠檬酸钠等，存在条件复杂和危害环境的问题。植物多酚因其来源丰富易得、还原性温和、无毒无害等诸多优点，使其成为合成零价纳米颗粒的理想还原剂和稳定剂。

紫苏（Perilla frutescens L）是传统的药食两用植物，紫苏叶中含有丰富的多酚，如儿茶素、阿魏酸、芹菜素，木犀草素和咖啡酸。已有多项专利采取茶叶或茶叶提取物合成纳米金、纳米银或纳米铜等纳米粒子；紫苏中含有丰富的多酚，来源丰富易得、紫苏提取液还原性温和、对环境没有危害，使其成为合成纳米颗粒的理想还原剂和稳定剂。本发明属于电化学及纳米材料技术领域，涉及一种绿色可控制备还原氧化石墨烯-纳米金复合材料的方法，并将此复合纳米材料修饰到电极表面，应用于电活性物质的高灵敏检测。

发明内容

本发明的一个目的是基于紫苏提取液作为还原剂制备还原氧化石墨烯-纳米金复合材料；

本发明的另一个目的是提供上述石墨烯-纳米金复合材料的制备方法；该制备方法绿色环保、反应条件温和，工艺简单，成本低廉，得到的复合材料具有具有良好的电催化性能，该复合材料可应用于电活性物质的高灵敏检测。

为了达到上述目的，本发明采取以下技术手段：

所述基于紫苏提取液作为还原剂制备还原氧化石墨烯-纳米金复合材料，其具体步骤为：

（1）称取10.0 g紫苏叶加入100 mL乙醇和蒸馏水体积比为1：1的混合溶液中，避光超声提取2小时，经0.22μm聚丙乙烯薄膜过滤，得到紫苏提取液，滤液避光保存于4℃冰箱中；

（2）将氧化石墨烯加入10 mL蒸馏水中，超声30 min，形成均一的分散液；

（3）将四氯金酸加入到10 mL蒸馏水中，得到氯金酸水溶液；

（4）将上述四氯金酸水溶液和氧化石墨烯分散液加入到步骤（1）获得的紫苏提取液中，

（5）将步骤（4）所得混合溶液在60℃加热4小时，得到黑色悬浮液；

（6）待上述悬浮液冷却后抽滤，用蒸馏水和无水乙醇洗涤，放入真空干燥箱60℃条件下干燥6-8h，研磨得到绿色合成的还原氧化石墨烯-纳米金复合材料；

进一步地，所述混合溶液氧化石墨烯、四氯金酸的质量之比为1：1。