[发明专利]泡沫镍负载CuCo2

说明书

一种泡沫镍负载CuCo2O4非酶葡萄糖电化学传感器，属于电催化技术领域。本发明的目的是采用溶剂热法，将泡沫镍置于异丙醇、丙三醇、尿素的混合溶液中形成Cu‑Co甘油酸脂前驱体，烧结后制备出泡沫镍负载CuCo₂O₄材料，然后制备非酶葡萄糖电化学传感器的泡沫镍负载CuCo2O4非酶葡萄糖电化学传感器。本发明首先合成中空球型CuCo₂O₄，再合成CuCo₂O₄/NF，最后将CuCo₂O₄/NF材料在非酶葡萄糖传感器中的应用。本发明的制备方法操作简单，过程易控，采用的均为普通化学药品，成本低廉，产品为固体，便于储存和运输，实现大规模的生产。

技术领域

本发明属于电催化技术领域。

背景技术

葡萄糖是自然界中分布最广且最重要的一种单糖，对葡萄糖进行准确、快速的检测，在生物医学应用和食品行业具有重要的意义。电化学传感器因操作简单，灵敏度高，选择性好等优点而受到广泛研究。目前市面上商用的葡萄糖传感器大多基于生物酶，生物酶对葡萄糖具有良好的选择性，但稳定性差，成本高昂，因此开发一种非酶葡萄糖传感器，实现对葡萄糖的高效率、低成本的检测具有重要意义。

已有研究表明，以CuO、Co₃O₄、NiO为代表的过渡金属氧化物对葡萄糖具有良好的电化学响应，可以有效实现对葡萄糖的电催化氧化。近年来，具有A₃B₄尖晶石型结构的双金属化合物逐渐成为研究热点。

发明内容

本发明的目的是采用溶剂热法，将泡沫镍置于异丙醇、丙三醇、尿素的混合溶液中形成Cu-Co甘油酸脂前驱体，烧结后制备出泡沫镍负载CuCo₂O₄材料，然后制备非酶葡萄糖电化学传感器的泡沫镍负载CuCo2O4非酶葡萄糖电化学传感器。

本发明传感器中的中空球型CuCo₂O₄的合成方案：

（1）准确称取0.25 mmol Cu(NO3)2·3H2O0.06g和0.5 mmol Co(NO3)2·6H2O0.146g，倒入装有60 mL异丙醇和12 mL丙三醇的烧杯A中；

（2）称取15mM的尿素于烧杯B中，向B中加入10mL去离子水，搅拌30 min，使其完全溶解；

（3）取一个25mL的注射器，吸取B烧杯中的混合液，通过注射泵，以0.5mL/min的滴定速度滴入A烧杯中，继续搅拌10 min；

（4）将搅拌均匀的混合液装入100 mL的聚四氟乙烯水热反应釜中，在160℃的温度下进行溶剂热反应20 h；

（5）待反应釜温度降至室温后，得到铜钴甘油酸脂前驱体，将前驱体分别用无水乙醇和去离子水清洗三次，去除杂质，置于60℃真空干燥箱内干燥24 h；

（6）将干燥后的样品放入马弗炉中，以2℃/min的升温速率，程序升温至350℃，保温2 h，得到中空球型CuCo₂O₄材料。

本发明CuCo₂O₄/NF的合成方案：

（1）NF的预处理：将厚度约为0.7 mm的泡沫镍剪裁成20 mm × 30 mm的标准矩形，然后将剪裁后的泡沫镍放入烧杯内；向烧杯中倒入6 mol/L的盐酸并使溶液浸没NF表面，将烧杯放入超声波清洗器内，对NF进行超声清洗30 min；将盐酸溶液倒出，并用大量的去离子水进行清洗；倒入相同体积的丙酮溶液进行超声清洗15 min，然后在无水乙醇中超声清洗；用除盐水对NF进行冲洗，并在除盐水中超声清洗15 min；将清洗后的NF放入恒温60℃的真空干燥箱中，干燥12 h后取出，放入干燥器中备用；