[发明专利]一种Fe-N-C纳米酶原位修饰的碳纤维及其制备方法

权利要求书

1.一种Fe-N-C纳米酶原位修饰的碳纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将对氨基苯磺酸在超纯水进行溶解，在冰水浴中，缓慢依次滴加预先冷却好的NaOH溶液、HCl溶液以及NaNO₂溶液，并将预处理过的碳纤维分散到溶液中，维持低温进行反应，反应后，将还原性Fe粉加入上述溶液中，搅拌，得到接枝的碳纤维；

(2)将间苯二胺溶于超纯水中，加入浓盐酸，随后将接枝的碳纤维加入上述溶液中；依次缓慢滴加预冷的过硫酸铵和FeCl₃溶液；在低温下控温一段时间，再升温反应；取出后旋蒸再常温干燥；补入FeCl₃溶液，旋蒸，干燥；

(3)将步骤(2)得到的产物置于管式炉，氩气气氛下，进行第一次高温热解，随后酸洗、过滤、洗涤、干燥，干燥后进行第二次高温热解，得到所述Fe-N-C纳米酶原位修饰的碳纤维。

2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，碳纤维的预处理过程为：对碳纤维进行去浆，将碳纤维在丙酮溶液中浸泡24h，随后在超纯水中超声、清洗碳纤维，洗涤三次，在真空干燥箱中干燥。

3.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤(1)中，对氨基苯磺酸用量为0.5～1mmol；NaOH溶液浓度为1M，体积为0.5～1mL；HCl溶液浓度为1M，体积为3～5mL；NaNO₂溶液浓度为1M，体积为0.5～1mL；预处理过的碳纤维的用量为0.02～0.2g。

4.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述低温为0～3℃，反应时间为1h。

5.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤(1)中，还原性Fe粉的用量为0.1～0.2g。

6.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤(2)中，间苯二胺的用量为1～2g；浓盐酸的浓度和体积为3～6mL；过硫酸铵浓度为2M，体积为10～20mL；FeCl₃溶液浓度为1M，体积为3～8mL。

7.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤(2)中，在0～3℃低温下控温，等8h后，再升至7～8℃，反应时间12h；旋蒸的条件为：60℃时开始，在80℃时控温，-0.08MPa的真空度；常温干燥为：在真空干燥箱内进行常压干燥，100℃，12h；步骤(2)中，补入的FeCl₃溶液体积为1～10mL。

8.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤(3)中，第一次高温热解时，温度为850～1000℃，时间为1h；第二次高温热解温度为850～1000℃，时间为3h；

或，步骤(3)中，第一次高温热解后待管式炉温度降下来后取出酸洗，80℃，8h。

9.根据上述权利要求任一项所述制备方法制备得到的Fe-N-C纳米酶原位修饰的碳纤维。

10.根据权利要求9所述Fe-N-C纳米酶原位修饰的碳纤维在脑神经化学物质分析检测中的应用。