[发明专利]一种电化学修饰电极及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种电化学修饰电极的制备方法，包括：通过溶液生长法，在氧化铟锡导电基底表面沉积二氧化硅纳米通道，采用含有盐酸的乙醇溶液去除残余的溶液，制得二氧化硅/氧化铟锡复合材料；采用等离子沉积法在氧化铟锡/二氧化硅表面修饰聚二甲基硅氧烷基，制得氧化铟锡/二氧化硅@聚二甲基硅氧烷电极。本发明还公开了一种电化学修饰电极检测咖啡因的方法制备的二氧化硅纳米通道@聚二甲基硅氧烷修饰的氧化铟锡电极及其在咖啡因检测中的应用。本发明公开的修饰电极对于测定既有具有疏水性又具有亲水性的双亲性化合物具有高选择性，高灵敏性且制备时间短。

技术领域

本发明属于化合物检测领域，具体涉及电化学修饰电极及其制备方法和应用。

背景技术

双亲性化合物结构的一端连接非极性的碳链基团作为疏水端，而另一端连接一些极性基团作为亲水端。双亲性分子可以在水中形成多种形态的聚集体，如纳米微粒，胶束，囊泡和溶致液晶刺。这类化合物的主要代表是磷脂体系和表面活性剂，目前在生活，工业和科研中都有着重要应用。而且磷脂囊泡以及表面活性剂形成的单分子层、双分子层和中枢神经系统活性物质，对化学合成中模拟自然功能膜提供重要模板。

近些年来，双亲性化合物的潜在应用价值引起了广泛的重视，尤其是在药物传输，生物传感器和分离过程等方面前景十分光明。一般通过控制他们的物理性质来响应外界刺激如温度、pH、电场、光强等。在这些外界刺激中，温度的刺激最为常见。

目前常规的用于双亲性化合物的检测方法，主要有高效液相色谱-紫外检测法，高效液相色谱-二极管阵列检测法，离子迁移色谱，气相色谱联用质谱，上述方法其往往需要萃取富集等预处理步骤，存在费时、昂贵、消耗过多有机试剂的缺点。

相比之下，电化学分析方法更加简单、快速、廉价。电化学检测有着灵敏、准确、快速的优点，虽然目前已经有了很多的研究利用电化学方法检测双亲性化合物，但现在的研究大都基于玻碳电极及碳糊电极，检测双亲性化合物的灵敏度较低，且电极在使用前需要进行较为复杂的修饰来提高双亲性化合物的电化学活性或对双亲性化合物的选择性，从而造成电化学检测的时间成本及经济成本均较高。

随着含双亲性化合物的食物种类增加，样品也变得越来越复杂，使得干扰物质种类增加，对于电极抗干扰能力的要求也在不断增加，由此可见，仍需要对进一步研究具有高选择性、高灵敏度的双亲性化合物检测电极。

发明内容

本发明提供一种二氧化硅纳米通道@聚二甲基硅氧烷修饰的氧化铟锡电极的制备方法，本发明提供的修饰电极对于测定既有具有疏水性又具有亲水性的具有高选择性，高灵敏性，且制备时间短。

本发明提供电化学修饰电极的制备方法，包括：

(1)通过溶液生长法，在氧化铟锡导电基底表面沉积二氧化硅纳米通道，采用含有盐酸的乙醇溶液去除残余的溶液，制得二氧化硅/氧化铟锡复合材料；

(2)采用等离子沉积法在二氧化硅/氧化铟锡复合材料表面修饰聚二甲基硅氧烷基，制得二氧化硅纳米通道@聚二甲基硅氧烷修饰的氧化铟锡电极。

氧化铟锡表面沉积具有亲水性的二氧化硅纳米通道，再使用等离子清洗器沉积具有疏水性的聚二甲基硅氧烷，使得二氧化硅纳米通道@聚二甲基硅氧烷修饰的氧化铟锡电极外侧具有亲水性，二氧化硅纳米通道的孔道内侧具有疏水性，目的是在复杂环境中检测时，样品中的亲水性物质、疏水性物质无法吸附到氧化铟锡电极表面，而即具有亲水性又具有疏水性的双亲性化合物能够吸附在电极上，从而提高所述双亲性化合物检测的灵敏性和选择性。

步骤(1)中，所述的溶液是由十六烷基三甲基溴化铵溶解于水和乙醇混合溶液中，并加入氨溶液和原硅酸四乙酯制得，其中，十六烷基三甲基溴化铵、氨溶液和原硅酸四乙酯的质量比为15-24:0.91-1.12:7.45。

步骤(1)中，进一步的，采用含有盐酸的乙醇溶液去除残余的溶液中的十六烷基三甲基溴化铵。