專利名稱：一種安培型一氧化氮傳感器的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種傳感器的制備方法，特別是一種基于水溶性碳納米管和聚合 偶氮染料制備一氧化氮傳感器的方法。
技術(shù)背景1987年一氧化氮被確認(rèn)為細(xì)胞內(nèi)源代謝因子參與心血管系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，此發(fā) 現(xiàn)打破了過(guò)去一直認(rèn)為一氧化氮只是一種毒素而在生理過(guò)程并不重要的傳統(tǒng)觀 念，人們逐漸發(fā)現(xiàn)一氧化氮在血壓調(diào)控、神經(jīng)遞質(zhì)、免疫調(diào)節(jié)等許多生理過(guò)程中 都扮演著十分重要的角色。因此，對(duì)一氧化氮檢測(cè)方法的研究成為了十分重要的問(wèn)題。目前檢測(cè)一氧化氮的方法主要有化學(xué)發(fā)光法、電子自旋共振光譜法、高鐵血紅蛋白的分光光度法、NO合成酶的活化和抑止法以及電化學(xué)方法，其中電 化學(xué)方法可以實(shí)現(xiàn)一氧化氮的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)連續(xù)測(cè)定。目前己報(bào)道了許多用于檢測(cè)一 氧化氮的修飾電極，但是存在穩(wěn)定性不好、線性范圍窄或靈敏度不高等缺點(diǎn)。 發(fā)明內(nèi)容為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種安培型一氧化氮傳感器的制備 方法，用該方法制備的一氧化氮傳感器不僅穩(wěn)定性好，壽命長(zhǎng)，抗干擾能力強(qiáng)， 線性范圍寬，靈敏度高，而且成本低廉、工藝簡(jiǎn)單、便于開發(fā)應(yīng)用。本發(fā)明制備安培型一氧化氮傳感器的方法包括以下步驟(1) 用常規(guī)方法將碳納米管純化，然后用水洗滌至中性并烘干，得到純化碳 納米管；(2) 將所得的純化碳納米管和過(guò)量的偶氮染料混合均勻，然后用常規(guī)的物理 研磨或超聲分散方法使碳納米管充分溶解或分散；(3) 將得到的混合物經(jīng)水洗除去過(guò)量的游離態(tài)染料分子，得水溶性碳納米管；(4) 將2 8ix L濃度為0.5 2mg/mL的水溶性碳納米管滴涂于玻碳電極表面， 紅外燈下烤干；(5) 以偶氮染料濃度為3 8mg/mL的稀硫酸溶液為底液，于一0.6V至1.5V 循環(huán)掃描20 50圈，將偶氮染料電聚合到碳納米管修飾的電極表面；(6) 將1 4pL體積百分比為0.5 2%的Nafion乙醇溶液滴涂于所得修飾的電極表面，即得到一氧化氮傳感器。上述所用偶氮染料為偶氮胭脂紅，碳納米管為多壁碳納米管或單壁碳納米管，Nafion為一種全氟代磺酸樹脂，作為陽(yáng)離子交換樹脂阻止陰離子的干擾。由于上述方法中水溶性碳納米管制備簡(jiǎn)單，偶氮染料價(jià)格便宜、穩(wěn)定性和生物相容性好，且本發(fā)明制備工藝簡(jiǎn)單、條件溫和、工藝參數(shù)較易控制，這些有利條件也將極大地促進(jìn)該一氧化氮傳感器的大規(guī)模實(shí)際應(yīng)用。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明 附圖為不同電極在不同電解質(zhì)溶液中的電化學(xué)響應(yīng)對(duì)比圖。圖中a為一氧化氮傳感器在沒(méi)有一氧化氮的電解質(zhì)溶液中的電化學(xué)信號(hào)曲線；b為裸電極在1.8xio-Smol/L —氧化氮溶液中的電化學(xué)信號(hào)曲線；c為Nafion-水分散碳納米管修飾電極在1.8x10—5 mol/L —氧化氮溶液中的電化學(xué)信號(hào)曲線；d為Nafion-偶氮染料修飾制得的水溶性碳納米管修飾電極在1.8x10—5 mol/L 一氧化氮溶液中的電化學(xué)信號(hào)曲線；e為Nafion-電聚合偶氮染料修飾電極在1.8"0'5 mol/L —氧化氮溶液中的電 化學(xué)信號(hào)曲線；f為本發(fā)明制得的一氧化氮傳感器在1.8xl(T5 mol/L —氧化氮溶液中的電化 學(xué)信號(hào)曲線。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1將商品化碳納米管經(jīng)濃硝酸于105'C回流純化15個(gè)小時(shí)，用水洗滌至中性 并烘干得純化的碳納米管，將所得的純化碳納米管和過(guò)量的偶氮染料混合均勻后 研磨2小時(shí)，所得的碳納米管和偶氮染料的混合物完全溶于水，其中過(guò)量游離態(tài) 的偶氮染料用水洗滌除去。取4pL濃度為lmg/mL的水溶性碳納米管滴涂于玻碳 電極表面，于紅外燈下烤干，然后以偶氮染料濃度為5mg/mL的稀硫酸溶液為底 液，于一0.6V至1.5V循環(huán)掃描30圈，將偶氮染料電聚合到碳納米管修飾的電 極表面；最后將2pL體積百分比為l%Nafion乙醇溶液滴涂于所得修飾的電極表 面，即得到一氧化氮傳感器。實(shí)施例2將商品化碳納米管經(jīng)濃硝酸于105'C回流純化15個(gè)小時(shí)，用水洗滌至中性 并烘干得純化的碳納米管，將所得的純化碳納米管和過(guò)量的偶氮染料混合均勻后 研磨2小時(shí)，所得的碳納米管和偶氮染料的混合物完全溶于水，其中過(guò)量游離態(tài) 的偶氮染料用水洗滌除去。取8laL濃度為0.5mg/mL的水溶性碳納米管滴涂于玻 碳電極表面，于紅外燈下烤干，然后以偶氮染料濃度為8mg/mL的稀硫酸溶液為 底液，于一0.6V至1.5V循環(huán)掃描20圈，將偶氮染料電聚合到碳納米管修飾的 電極表面；最后將lpL體積百分比為2%Nafion乙醇溶液滴涂于所得修飾的電極 表面，即得到一氧化氮傳感器。實(shí)施例3將商品化碳納米管經(jīng)濃硝酸于105t:回流純化15個(gè)小時(shí)，用水洗滌至中性 并烘干得純化的碳納米管，將所得的純化碳納米管和過(guò)量的偶氮染料混合均勻后 研磨2小時(shí)，所得的碳納米管和偶氮染料的混合物完全溶于水，其中過(guò)量游離態(tài) 的偶氮染料用水洗滌除去。取2pL濃度為2mg/mL的水溶性碳納米管滴涂于玻碳 電極表面，于紅外燈下烤干，然后以偶氮染料濃度為3mg/mL的稀硫酸溶液為底 液，于一0.6V至1.5V循環(huán)掃描50圈，將偶氮染料電聚合到碳納米管修飾的電 極表面；最后將 L體積百分比為0.5%NafiOn乙醇溶液滴涂于所得修飾的電極 表面，即得到一氧化氮傳感器。下面結(jié)合

本發(fā)明所提供的方法所制備的一氧化氮傳感器的優(yōu)良性 能。從圖中可以很清楚地看到，當(dāng)電解質(zhì)溶液中沒(méi)有一氧化氮存在時(shí)， 一氧化氮 傳感器上沒(méi)有電化學(xué)信號(hào)(附圖中a);當(dāng)電解質(zhì)溶液中有1.8X10—5mol/L—氧 化氮存在時(shí)，雖然在裸電極(附圖中b)、 Nafion-水分散碳納米管修飾電極(附 圖中c)、 Nafion-偶氮染料修飾制得的水溶性碳納米管修飾電極(附圖中d)、 Nafion-電聚合偶氮染料修飾電極(附圖中e)上都有電化學(xué)信號(hào)產(chǎn)生,但是信號(hào) 較弱，且峰電位較高。而在一氧化氮傳感器上產(chǎn)生了一個(gè)很好的電化學(xué)信號(hào)，其 氧化峰電位低，峰電流高(附圖中f)。該一氧化氮傳感器穩(wěn)定性好，使用壽命 長(zhǎng)，線性范圍寬，靈敏度高，用于測(cè)定小鼠肝臟細(xì)胞中一氧化氮的測(cè)定，結(jié)果令 人滿意。
權(quán)利要求
1.一種安培型一氧化氮傳感器的制備方法，其特征在于包括以下步驟(1)用常規(guī)方法將碳納米管純化，然后用水洗滌至中性并烘干，得到純化碳納米管；(2)將所得的純化碳納米管和過(guò)量的偶氮染料混合均勻，然后用常規(guī)的物理研磨或超聲分散方法使碳納米管充分溶解或分散；(3)將得到的混合物經(jīng)水洗除去過(guò)量的游離態(tài)染料分子，得水溶性碳納米管；(4)將2～8μL濃度為0.5～2mg/mL的水溶性碳納米管滴涂于玻碳電極表面，于紅外燈下烤干；(5)以偶氮染料濃度為3～8mg/mL的稀硫酸溶液為底液，于-0.6V至1.5V循環(huán)掃描20～50圈，將偶氮染料電聚合到碳納米管修飾的電極表面；(6)將1～4μL體積百分比為0.5～2％的Nafion乙醇溶液滴涂于所得修飾的電極表面，即得到一氧化氮傳感器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述安培型一氧化氮傳感器的制備方法，其特征在于所用 偶氮染料為偶氮胭脂紅。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述安培型一氧化氮傳感器的制備方法，其特征在于所用 碳納米管為多壁碳納米管或單壁碳納米管。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述安培型一氧化氮傳感器的制備方法，其特征在于所用 Nafion為一種全氟代磺酸樹脂，作為陽(yáng)離子交換樹脂阻止陰離子的干擾。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種安培型一氧化氮傳感器的制備方法，通過(guò)電聚合偶氮染料-水溶性碳納米管復(fù)合膜修飾電極制作出一氧化氮傳感器，制備的一氧化氮傳感器穩(wěn)定性好，使用壽命長(zhǎng)，線性范圍寬，靈敏度高，實(shí)現(xiàn)對(duì)一氧化氮的檢測(cè)。本發(fā)明所用水溶性碳納米管制備簡(jiǎn)單，偶氮染料價(jià)格便宜，穩(wěn)定性和生物相容性好，而且一氧化氮傳感器制備工藝簡(jiǎn)單、條件溫和、工藝參數(shù)較易控制，這些有利條件極大地促進(jìn)該一氧化氮傳感器的實(shí)際開發(fā)應(yīng)用。
文檔編號(hào)G01N27/36GK101226165SQ200810046838
公開日2008年7月23日 申請(qǐng)日期2008年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月30日
發(fā)明者胡成國(guó), 胡勝水, 鄭冬云 申請(qǐng)人:武漢大學(xué)