[发明专利]一种应用于电化学检测的碳纳米管修饰环糊精电极材料及制法

说明书

本发明涉及电化学分析检测技术领域，且公开了一种应用于电化学检测的碳纳米管修饰环糊精电极材料，环氧功能化碳纳米管与叠氮化钠反应，得到叠氮功能化碳纳米管，4‑马来酰亚胺丁酸与β‑环糊精反应，得到马来酰亚胺化环糊精，进一步与叠氮功能化碳纳米管反应，得到应用于电化学检测的碳纳米管修饰环糊精电极材料，碳纳米管与环糊精共价接枝，使得碳纳米管被剥离成小束或者单根，提高了碳纳米管的有效催化面积，使得氧化峰电位降低，同时形成三维网状结构，降低了界面电荷转移阻抗，提高了电极的氧化峰电流，且环糊精可以与双酚A形成主客体包结物，使得双酚A在电极表面富集，使得电极具有优异的分析检测双酚A的性能。

技术领域

本发明涉及电化学分析检测技术领域，具体为一种应用于电化学检测的碳纳米管修饰环糊精电极材料及制法。

背景技术

双酚A是一种重要的化工原料，可以用来生产聚碳酸酯和环氧树脂，同时也是一种环境激素，其可以降低人体内的荷尔蒙含量，从而对人体产生负面影响，如果长期暴漏在高浓度的双酚A环境当中，甚至会引发心脏病、糖尿病等，也存在使某种肝酶含量过高甚至增大患癌的概率，而以双酚A为原料生产的聚碳酸酯塑料以及环氧树脂产品也已经广泛应用于人们的日常生活中，因此，快速准确，甚至痕量检测双酚A的测试方法有着十分重大的意义，相较液相色谱、气质联用等大型仪器分析方法，电化学检测具有较快的响应速度、较低的成本等优点，在双酚A检测上具有广阔的应用前景，但是其固体电极容易受到污染，从而导致电极的选择性和灵敏度降低，极大地制约其应用范围。

碳纳米管具有独特的结构、优良的电催化性能等优点，在电化学、吸附等领域广泛应用，其可以加速电活性物质在电极表面的电子转移，催化电活性物质在电极表面的电化学反应，使得碳纳米管修饰的电极具有优异的分析检测性能，但是其自身之间存在较强的范德华力，使得其很容易团聚，极大地影响了其所修饰电极的分析检测性能，环糊精具有独特的疏水内部空腔结构和亲水圆锥形结构，其内部空腔可以与其尺寸相匹配的分子通过包结作用，从而形成络合物，使得环糊精在分子识别、吸附、生物传感等领域广泛应用。

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种应用于电化学检测的碳纳米管修饰环糊精电极材料及制法，解决了碳纳米管材料容易团聚、检测性能较差的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种应用于电化学检测的碳纳米管修饰环糊精电极材料，所述应用于电化学检测的碳纳米管修饰环糊精电极材料制备方法如下：

(1)向反应瓶中加入去离子水溶剂、3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、碳纳米管，超声分散均匀，加入乙酸，超声分散均匀，在70-90℃下反应5-10h，冷却至室温，离心分离，用去离子水洗涤干净并干燥，得到环氧功能化碳纳米管；

(2)向反应瓶中加入N,N-二甲基甲酰胺溶剂、环氧功能化碳纳米管，超声分散均匀，加入叠氮化钠、催化剂氯化铝，超声分散均匀，进行反应，离心分离，用去离子水洗涤干净并干燥，得到叠氮功能化碳纳米管；

(3)向反应瓶中加入N,N-二甲基甲酰胺溶剂、4-马来酰亚胺丁酸、β-环糊精，在-5℃到0℃下分散均匀，加入缩合剂二环己基碳二亚胺、催化剂4-二甲氨基吡啶，分散均匀，进行缩合反应，用无水乙醚沉淀产物，离心分离，真空干燥，得到马来酰亚胺化环糊精；

(4)向反应瓶中加入N,N-二甲基甲酰胺溶剂、叠氮功能化碳纳米管，超声分散均匀，加入马来酰亚胺化环糊精的N,N-二甲基甲酰胺溶液，超声分散均匀，进行环加成反应，冷却至室温，离心分离，用去离子水洗涤干净并干燥，得到应用于电化学检测的碳纳米管修饰环糊精电极材料。

优选的，所述步骤(1)中3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、碳纳米管、乙酸的质量比为4-6:10:10-18。

优选的，所述步骤(2)中环氧功能化碳纳米管、叠氮化钠、氯化铝的质量比为100:20-30:0.2-0.3。