本發(fā)明屬于生物傳感器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于氮摻雜石墨烯的無(wú)酶?jìng)鞲衅骷捌渲苽浞椒ê蛻?yīng)用。

背景技術(shù)：

過(guò)氧化氫(h2o2)普遍存在于自然界，在化工、紡織、環(huán)保、醫(yī)療及食品生產(chǎn)方面等都有重要的應(yīng)用。另外，它也是生物體內(nèi)眾多氧化酶參與反應(yīng)的副產(chǎn)物，常以反應(yīng)中間體的形式存在，從而可以控制生物體內(nèi)新陳代謝以及調(diào)控生物體內(nèi)細(xì)胞凋亡，各種病變的發(fā)生與體內(nèi)過(guò)氧化氫含量超標(biāo)密切相關(guān)。因此，對(duì)過(guò)氧化氫的分析測(cè)定在生物、醫(yī)療及臨床診斷研究中具有重要意義。目前對(duì)過(guò)氧化氫檢測(cè)的研究方法包括化學(xué)發(fā)光法、熒光光度法、色譜法、氧化還原滴定法、光譜分析法、電化學(xué)方法等，后者電化學(xué)技術(shù)由于其操作簡(jiǎn)單、低耗、靈敏度高、選擇性好、穩(wěn)定性高和重現(xiàn)性好而成為過(guò)氧化氫測(cè)定的主要方法。其中，選擇高性能的電催化材料和簡(jiǎn)單、快速、綠色的制備技術(shù)是構(gòu)建過(guò)氧化氫無(wú)酶?jìng)鞲衅鞯年P(guān)鍵問(wèn)題。

石墨烯具有獨(dú)特的網(wǎng)狀格結(jié)構(gòu)特征和物理化學(xué)性能，可應(yīng)用于生物分析和環(huán)境檢測(cè)的電化學(xué)傳感器，同時(shí)，石墨烯具有較大的電勢(shì)窗口，使檢測(cè)具有高氧化還原電位的分子變得可行。石墨烯的存在能增加復(fù)合材料的空間結(jié)合位點(diǎn)和界面電子傳遞速率，同時(shí)該復(fù)合材料借助不同組分的協(xié)同作用克服石墨烯本身卷曲、層間堆疊和溶劑中分散性差的不足，提高其電化學(xué)活性。近年來(lái)，摻雜石墨烯材料發(fā)展起來(lái)的傳感器，具有較高的選擇性、靈敏度和穩(wěn)定性，已應(yīng)用于葡萄糖、h2o2和一些小分子(草酸、抗壞血酸、尿酸等)的檢測(cè)，同時(shí)對(duì)甲醇、乙醇等也有著優(yōu)異的催化效果，在燃料電池領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用前景。但目前還未有基于氮摻雜石墨烯材料無(wú)酶?jìng)鞲衅鲬?yīng)用于過(guò)氧化氫檢測(cè)的報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)和不足之處，本發(fā)明的首要目的在于提供一種基于氮摻雜石墨烯的無(wú)酶?jìng)鞲衅鳌?/p>

本發(fā)明的另一目的在于提供上述基于氮摻雜石墨烯的無(wú)酶?jìng)鞲衅鞯闹苽浞椒ā?/p>

本發(fā)明的再一目的在于提供上述基于氮摻雜石墨烯的無(wú)酶?jìng)鞲衅髟谶^(guò)氧化氫檢測(cè)中的應(yīng)用。

本發(fā)明目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種基于氮摻雜石墨烯的無(wú)酶?jìng)鞲衅?，由參比電極、對(duì)電極及修飾后的工作電極組成，所述修飾后的工作電極由工作電極及固化在工作電極表面的物質(zhì)識(shí)別膜組成，其中，所述物質(zhì)識(shí)別膜由氮摻雜石墨烯復(fù)合材料(gn)及全氟磺酸樹(shù)脂(nafion)組成。

優(yōu)選地，所述的工作電極為玻碳電極，參比電極為銀/氯化銀電極，對(duì)電極為鉑片電極。

上述基于氮摻雜石墨烯的無(wú)酶?jìng)鞲衅鞯闹苽浞椒ǎㄈ缦轮苽洳襟E：

(1)對(duì)工作電極進(jìn)行表面預(yù)處理；

(2)制備氮摻雜石墨烯復(fù)合材料；

(3)將步驟(2)的氮摻雜石墨烯復(fù)合材料制備成氮摻雜石墨烯復(fù)合材料分散液，然后與全氟磺酸樹(shù)脂溶液混合均勻得復(fù)合溶液；

(4)將復(fù)合溶液滴加到步驟(1)的電極表面，室溫晾干，得到基于氮摻雜石墨烯的無(wú)酶修飾工作電極；

(5)將基于氮摻雜石墨烯的無(wú)酶修飾工作電極與參比電極和對(duì)電極組成三電極體系，得到所述基于氮摻雜石墨烯的無(wú)酶?jìng)鞲衅鳌?/p>

優(yōu)選地，步驟(1)中所述的表面預(yù)處理過(guò)程如下：將工作電極的表面依次用直徑為0.3μm和0.05μm的al2o3粉末拋光成鏡面，再用水沖洗；然后依次在無(wú)水乙醇和水中超聲清洗1min，取出用水洗凈，晾干；然后置于0.5mol/lh2so4溶液中，在-0.3～1.5v下進(jìn)行電化學(xué)氧化還原，活化電極并將電極表面殘留物除去。

優(yōu)選地，步驟(2)中所述氮摻雜石墨烯復(fù)合材料通過(guò)如下方法制備：將氧化石墨加入到去離子水中超聲剝離1～4h，然后加入fecl3·6h2o溶液和吡咯單體，攪拌1～2h混合均勻后加入到水熱反應(yīng)器中，在120～240℃條件下水熱還原8～24h后取出，冷凍干燥，然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下于400～600℃高溫處理1～2h，得到所述氮摻雜石墨烯復(fù)合材料。

所述氧化石墨可采用現(xiàn)有公開(kāi)的方法制備，優(yōu)選采用如下修正的hummers方法制備：0～4℃條件下，往濃h2so4中依次加入清洗后的石墨粉、nano3和kmno4，攪拌反應(yīng)90min至溶液呈紫綠色；然后升溫至30～40℃攪拌反應(yīng)90min，溶液依然呈紫綠色；再升溫至70～100℃，加入去離子水和雙氧水反應(yīng)至溶液變成金黃色；將反應(yīng)后的溶液用去離子水洗滌、離心、過(guò)濾，所得固體產(chǎn)物用去離子水超聲清洗、干燥，得到所述氧化石墨。

所述清洗后的石墨粉通過(guò)如下方法制備：將天然鱗片狀石墨粉加入到蒸餾水中，然后加入濃鹽酸，在60～80℃水浴中加熱并攪拌2h，真空抽濾后，依次用蒸餾水、丙酮、乙醇清洗，清洗完畢后，放入真空干燥箱中100℃烘干，之后用瑪瑙研缽研磨成粉狀備用。

優(yōu)選地，步驟(3)中所述氮摻雜石墨烯復(fù)合材料分散液的濃度為0.5～10mg/ml；所述全氟磺酸樹(shù)脂溶液的ph值為7.0；所述氮摻雜石墨烯復(fù)合材料分散液與全氟磺酸樹(shù)脂溶液混合的體積比為1:1。

優(yōu)選地，所述氮摻雜石墨烯復(fù)合材料分散液采用體積比為4:1的水和無(wú)水乙醇為分散溶劑，所述全氟磺酸樹(shù)脂溶液由0.1mol/lnaoh溶液調(diào)節(jié)。

優(yōu)選地，步驟(4)中所述復(fù)合溶液的滴加量為3～10μl。

上述基于氮摻雜石墨烯的無(wú)酶?jìng)鞲衅髟谶^(guò)氧化氫檢測(cè)中的應(yīng)用。

本發(fā)明的原理為：首先制備氮摻雜石墨烯復(fù)合材料，石墨烯的存在能增加復(fù)合材料的空間結(jié)合位點(diǎn)和界面電子傳遞速率，同時(shí)該復(fù)合材料借助不同組分的協(xié)同作用克服石墨烯本身卷曲、層間堆疊和溶劑中分散性差的不足，然后，利用全氟磺酸樹(shù)脂的成膜性穩(wěn)定無(wú)酶催化劑以利于對(duì)底物的催化；最后，取適量混合液滴于已表面預(yù)處理的工作電極上，得到修飾后的工作電極；再利用修飾后的工作電極，配合參比電極與對(duì)電極組成三電極體系，制得一種新型的檢測(cè)過(guò)氧化氫的無(wú)酶生物傳感器。

本發(fā)明將氮摻雜石墨烯復(fù)合材料應(yīng)用于無(wú)酶生物傳感器，制備得到的檢測(cè)過(guò)氧化氫的傳感器檢測(cè)性能良好，檢測(cè)范圍為9.8×10^-4～1.15×10^-2mol/l，線性方程為i(μa)＝-13.2626-58.6032c(mmol/l)，相關(guān)系數(shù)為r²＝0.990。檢測(cè)限為7.28×10^-6mol/l(s/n＝3)，靈敏度為829.49mamol^-1cm^-2。

本發(fā)明的制備方法及所得到的傳感器具有如下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：

(1)本發(fā)明所得無(wú)酶生物傳感器具有良好的電子傳遞性，能將反應(yīng)產(chǎn)生的電子進(jìn)行良好的轉(zhuǎn)移，能實(shí)現(xiàn)生物分子的選擇性檢測(cè)，提高所述生物傳感器的反應(yīng)速度。

(2)本發(fā)明所得無(wú)酶生物傳感器具有良好的選擇性、重現(xiàn)性和穩(wěn)定性，可對(duì)過(guò)氧化氫進(jìn)行準(zhǔn)確檢測(cè)，抗干擾能力強(qiáng)。

(3)本發(fā)明所得無(wú)酶生物傳感器可用于生物、醫(yī)療及臨床診斷的檢測(cè)研究，具有較寬的檢測(cè)范圍，較低的檢測(cè)限，反應(yīng)在室溫中性環(huán)境下進(jìn)行，性能穩(wěn)定，具有良好的應(yīng)用前景。

附圖說(shuō)明

圖1為實(shí)施例1～5中制備的基于氮摻雜石墨烯的無(wú)酶?jìng)鞲衅髟诘渭硬煌^(guò)氧化氫后在磷酸緩沖溶液中對(duì)不同濃度過(guò)氧化氫的響應(yīng)電流的折線圖。

圖2為實(shí)施例4中制備的基于氮摻雜石墨烯的無(wú)酶?jìng)鞲衅髟诘渭硬煌^(guò)氧化氫后在磷酸緩沖溶液中的循環(huán)伏安圖。

圖3為實(shí)施例4中制備的基于氮摻雜石墨烯的無(wú)酶?jìng)鞲衅髟诘渭硬煌^(guò)氧化氫后在磷酸緩沖溶液中對(duì)不同濃度過(guò)氧化氫的響應(yīng)電流的標(biāo)準(zhǔn)曲線圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。

實(shí)施例1

本實(shí)施例的一種基于氮摻雜石墨烯的無(wú)酶生物傳感器的制備方法，具體制備步驟如下：

(1)將直徑為3mm的玻碳電極依次用直徑為0.3μm和0.05μm的al2o3粉末拋光成鏡面，用蒸餾水沖洗，然后依次在無(wú)水乙醇和蒸餾水中超聲清洗1min，再將處理好的玻碳電極放置于0.5mol/lh2so4溶液中，在電勢(shì)窗口為-0.3～1.5v下進(jìn)行電化學(xué)氧化還原，活化玻碳電極并將電極表面殘留物除去。

(2)取100mg氧化石墨于燒杯中，加入50ml去離子水后超聲剝離4h，之后加入6.25mlfecl3·6h2o溶液和235μl吡咯單體，置于40℃恒溫?cái)嚢?h后加入反應(yīng)釜中，在180℃條件下水熱還原16h后取出，冷凍干燥24h，再將冷凍干燥后的材料置于高溫管式爐中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下經(jīng)500℃高溫處理1h后制得氮摻雜石墨烯復(fù)合材料。

(3)將氮摻雜石墨烯復(fù)合材料分散為濃度為1mg/ml的分散液(分散溶劑為體積比為4:1的水和無(wú)水乙醇)，采用0.1mol/lnaoh溶液調(diào)節(jié)全氟磺酸樹(shù)脂溶液至ph7.0。將兩種溶液以1:1體積比混合得到混合溶液。

(4)取2μl步驟(3)的混合溶液滴于步驟(1)的電極表面，在室溫下晾干，得到基于氮摻雜石墨烯復(fù)合材料的無(wú)酶修飾工作電極。

(5)將所得基于氮摻雜石墨烯復(fù)合材料的無(wú)酶修飾工作電極與參比電極和對(duì)電極組成三電極體系(鉑片電極為對(duì)電極，銀/氯化銀為參比電極)，得到基于氮摻雜石墨烯的無(wú)酶生物傳感器。

本實(shí)施例所得無(wú)酶生物傳感器在室溫下進(jìn)行電化學(xué)試驗(yàn)，均在10ml磷酸緩沖溶液(0.2mol/l、ph7.0)中進(jìn)行，測(cè)試之前通n2，測(cè)試過(guò)程中采用循環(huán)伏安法。其中空白對(duì)照未滴加過(guò)氧化氫溶液，測(cè)試穩(wěn)定后依次滴加500μl濃度為50mmol/l的過(guò)氧化氫溶液。

本實(shí)施例所得無(wú)酶生物傳感器在過(guò)氧化氫濃度為2.4mmol/l時(shí)，測(cè)試的還原峰催化電流為11.95μa；在過(guò)氧化氫濃度為4.5mmol/l時(shí)，測(cè)試的還原峰催化電流為21.16μa；在過(guò)氧化氫濃度為6.5mmol/l時(shí)，測(cè)試的還原峰催化電流為26.58μa；在過(guò)氧化氫濃度為8.3mmol/l時(shí)，測(cè)試的還原峰催化電流為29.69μa。其對(duì)不同濃度過(guò)氧化氫的響應(yīng)電流的折線圖如圖1所示。

實(shí)施例2

本實(shí)施例的一種基于氮摻雜石墨烯的無(wú)酶生物傳感器的制備方法，具體制備步驟如下：

(1)將直徑為3mm的玻碳電極依次用直徑為0.3μm和0.05μm的al2o3粉末拋光成鏡面，用蒸餾水沖洗，然后依次在無(wú)水乙醇和蒸餾水中超聲清洗1min，再將處理好的玻碳電極放置于0.5mol/lh2so4溶液中，在電勢(shì)窗口為-0.3～1.5v下進(jìn)行電化學(xué)氧化還原，活化玻碳電極并將電極表面殘留物除去。

(2)取100mg氧化石墨于燒杯中，加入50ml去離子水后超聲剝離4h，之后加入6.25mlfecl3·6h2o溶液和235μl吡咯單體，置于40℃恒溫?cái)嚢?h后加入反應(yīng)釜中，在180℃條件下水熱還原16h后取出，冷凍干燥24h，再將冷凍干燥后的材料置于高溫管式爐中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下經(jīng)500℃高溫處理1h后制得氮摻雜石墨烯復(fù)合材料。

(3)將氮摻雜石墨烯復(fù)合材料分散為濃度為2.5mg/ml的分散液(分散溶劑為體積比為4:1的水和無(wú)水乙醇)，采用0.1mol/lnaoh溶液調(diào)節(jié)全氟磺酸樹(shù)脂溶液至ph7.0。將兩種溶液以1:1體積比混合得到混合溶液。

(4)取2μl步驟(3)的混合溶液滴于步驟(1)的電極表面，在室溫下晾干，得到基于氮摻雜石墨烯復(fù)合材料的無(wú)酶修飾工作電極。

(5)將所得基于氮摻雜石墨烯復(fù)合材料的無(wú)酶修飾工作電極與參比電極和對(duì)電極組成三電極體系(鉑片電極為對(duì)電極，銀/氯化銀為參比電極)，得到基于氮摻雜石墨烯的無(wú)酶生物傳感器。

本實(shí)施例所得無(wú)酶生物傳感器在室溫下進(jìn)行電化學(xué)試驗(yàn)，均在10ml磷酸緩沖溶液(0.2mol/l、ph7.0)中進(jìn)行，測(cè)試之前通n2，測(cè)試過(guò)程中采用循環(huán)伏安法。其中空白對(duì)照未滴加過(guò)氧化氫溶液，測(cè)試穩(wěn)定后依次滴加500μl濃度為50mmol/l的過(guò)氧化氫溶液。

本實(shí)施例所得無(wú)酶生物傳感器在過(guò)氧化氫濃度為2.4mmol/l時(shí)，測(cè)試的還原峰催化電流為40.33μa；在過(guò)氧化氫濃度為4.5mmol/l時(shí)，測(cè)試的還原峰催化電流為59.25μa；在過(guò)氧化氫濃度為6.5mmol/l時(shí)，測(cè)試的還原峰催化電流為82.54μa；在過(guò)氧化氫濃度為8.3mmol/l時(shí)，測(cè)試的還原峰催化電流為94.84μa。其對(duì)不同濃度過(guò)氧化氫的響應(yīng)電流的折線圖如圖1所示。

實(shí)施例3

本實(shí)施例的一種基于氮摻雜石墨烯的無(wú)酶生物傳感器的制備方法，具體制備步驟如下：

(1)將直徑為3mm的玻碳電極依次用直徑為0.3μm和0.05μm的al2o3粉末拋光成鏡面，用蒸餾水沖洗，然后依次在無(wú)水乙醇和蒸餾水中超聲清洗1min，再將處理好的玻碳電極放置于0.5mol/lh2so4溶液中，在電勢(shì)窗口為-0.3～1.5v下進(jìn)行電化學(xué)氧化還原，活化玻碳電極并將電極表面殘留物除去。

(2)取100mg氧化石墨于燒杯中，加入50ml去離子水后超聲剝離4h，之后加入6.25mlfecl3·6h2o溶液和235μl吡咯單體，置于40℃恒溫?cái)嚢?h后加入反應(yīng)釜中，在180℃條件下水熱還原16h后取出，冷凍干燥24h，再將冷凍干燥后的材料置于高溫管式爐中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下經(jīng)500℃高溫處理1h后制得所述氮摻雜石墨烯復(fù)合材料。

(3)將氮摻雜石墨烯復(fù)合材料分散為濃度為5mg/ml的分散液(分散溶劑為體積比為4:1的水和無(wú)水乙醇)，采用0.1mol/lnaoh溶液調(diào)節(jié)全氟磺酸樹(shù)脂溶液至ph7.0。將兩種溶液以1:1體積比混合得到混合溶液。

(4)取2μl步驟(3)的混合溶液滴于步驟(1)的電極表面，在室溫下晾干，得到基于氮摻雜石墨烯復(fù)合材料的無(wú)酶修飾工作電極。

(5)將所得基于氮摻雜石墨烯復(fù)合材料的無(wú)酶修飾工作電極與參比電極和對(duì)電極組成三電極體系(鉑片電極為對(duì)電極，銀/氯化銀為參比電極)，得到所述基于氮摻雜石墨烯的無(wú)酶生物傳感器。

本實(shí)施例所得無(wú)酶生物傳感器在室溫下進(jìn)行電化學(xué)試驗(yàn)，均在10ml磷酸緩沖溶液(0.2mol/l、ph7.0)中進(jìn)行，測(cè)試之前通n2，測(cè)試過(guò)程中采用循環(huán)伏安法。其中空白對(duì)照未滴加過(guò)氧化氫溶液，測(cè)試穩(wěn)定后依次滴加500μl濃度為50mmol/l的過(guò)氧化氫溶液。

本實(shí)施例所得無(wú)酶生物傳感器在過(guò)氧化氫濃度為2.4mmol/l時(shí)，測(cè)試的還原峰催化電流為43.31μa；在過(guò)氧化氫濃度為4.5mmol/l時(shí)，測(cè)試的還原峰催化電流為76.20μa；在過(guò)氧化氫濃度為6.5mmol/l時(shí)，測(cè)試的還原峰催化電流為94.30μa；在過(guò)氧化氫濃度為8.3mmol/l時(shí)，測(cè)試的還原峰催化電流為105.50μa。其對(duì)不同濃度過(guò)氧化氫的響應(yīng)電流的折線圖如圖1所示。

實(shí)施例4

本實(shí)施例的一種基于氮摻雜石墨烯的無(wú)酶生物傳感器的制備方法，具體制備步驟如下：

(1)將直徑為3mm的玻碳電極依次用直徑為0.3μm和0.05μm的al2o3粉末拋光成鏡面，用蒸餾水沖洗，然后依次在無(wú)水乙醇和蒸餾水中超聲清洗1min，再將處理好的玻碳電極放置于0.5mol/lh2so4溶液中，在電勢(shì)窗口為-0.3～1.5v下進(jìn)行電化學(xué)氧化還原，活化玻碳電極并將電極表面殘留物除去。

(2)取100mg氧化石墨于燒杯中，加入50ml去離子水后超聲剝離4h，之后加入6.25mlfecl3·6h2o溶液和235μl吡咯單體，置于40℃恒溫?cái)嚢?h后加入反應(yīng)釜中，在180℃條件下水熱還原16h后取出，冷凍干燥24h，再將冷凍干燥后的材料置于高溫管式爐中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下經(jīng)500℃高溫處理1h后制得所述氮摻雜石墨烯復(fù)合材料。

(3)將氮摻雜石墨烯復(fù)合材料分散為濃度為7.5mg/ml的分散液(分散溶劑為體積比為4:1的水和無(wú)水乙醇)，采用0.1mol/lnaoh溶液調(diào)節(jié)全氟磺酸樹(shù)脂溶液至ph7.0。將兩種溶液以1:1體積比混合得到混合溶液。

(4)取2μl步驟(3)的混合溶液滴于步驟(1)的電極表面，在室溫下晾干，得到基于氮摻雜石墨烯復(fù)合材料的無(wú)酶修飾工作電極。

(5)將所得基于氮摻雜石墨烯復(fù)合材料的無(wú)酶修飾工作電極與參比電極和對(duì)電極組成三電極體系(鉑片電極為對(duì)電極，銀/氯化銀為參比電極)，得到所述基于氮摻雜石墨烯的無(wú)酶生物傳感器。

本實(shí)施例所得無(wú)酶生物傳感器在室溫下進(jìn)行電化學(xué)試驗(yàn)，均在10ml磷酸緩沖溶液(0.2mol/l、ph7.0)中進(jìn)行，測(cè)試之前通n2，測(cè)試過(guò)程中采用循環(huán)伏安法。其中空白對(duì)照未滴加過(guò)氧化氫溶液，測(cè)試穩(wěn)定后先依次滴加200μl濃度為50mmol/l的過(guò)氧化氫溶液，再依次滴加500μl濃度為50mmol/l的過(guò)氧化氫溶液。

本實(shí)施例中制備的基于氮摻雜石墨烯的無(wú)酶?jìng)鞲衅髟诘渭硬煌^(guò)氧化氫后在磷酸緩沖溶液中的循環(huán)伏安圖如圖2所示，其檢測(cè)過(guò)氧化氫的傳感器性能良好，檢測(cè)范圍為9.8×10^-4～1.15×10^-2mol/l；制備的基于氮摻雜石墨烯的無(wú)酶?jìng)鞲衅髟诘渭硬煌^(guò)氧化氫后在磷酸緩沖溶液中對(duì)不同濃度過(guò)氧化氫的響應(yīng)電流的標(biāo)準(zhǔn)曲線圖如圖3所示，其線性方程為i(μa)＝-13.2626-58.6032c(mmol/l)，相關(guān)系數(shù)為r²＝0.990。

本實(shí)施例所得無(wú)酶生物傳感器在過(guò)氧化氫濃度為2.4mmol/l時(shí)，測(cè)試的還原峰催化電流為54.22μa；在過(guò)氧化氫濃度為4.5mmol/l時(shí)，測(cè)試的還原峰催化電流為89.11μa；在過(guò)氧化氫濃度為6.5mmol/l時(shí)，測(cè)試的還原峰催化電流為113.90μa；在過(guò)氧化氫濃度為8.3mmol/l時(shí)，測(cè)試的還原峰催化電流為131.40μa。其對(duì)不同濃度過(guò)氧化氫的響應(yīng)電流的折線圖如圖1所示。

實(shí)施例5

本實(shí)施例的一種基于氮摻雜石墨烯的無(wú)酶生物傳感器的制備方法，具體制備步驟如下：

(1)將直徑為3mm的玻碳電極依次用直徑為0.3μm和0.05μm的al2o3粉末拋光成鏡面，用蒸餾水沖洗，然后依次在無(wú)水乙醇和蒸餾水中超聲清洗1min，再將處理好的玻碳電極放置于0.5mol/lh2so4溶液中，在電勢(shì)窗口為-0.3～1.5v下進(jìn)行電化學(xué)氧化還原，活化玻碳電極并將電極表面殘留物除去。

(2)取100mg氧化石墨于燒杯中，加入50ml去離子水后超聲剝離4h，之后加入6.25mlfecl3·6h2o溶液和235μl吡咯單體，置于40℃恒溫?cái)嚢?h后加入反應(yīng)釜中，在180℃條件下水熱還原16h后取出，冷凍干燥24h，再將冷凍干燥后的材料置于高溫管式爐中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下經(jīng)500℃高溫處理1h后制得所述氮摻雜石墨烯復(fù)合材料。

(3)將氮摻雜石墨烯復(fù)合材料分散為濃度為10mg/ml的分散液(分散溶劑為體積比為4:1的水和無(wú)水乙醇)，采用0.1mol/lnaoh溶液調(diào)節(jié)全氟磺酸樹(shù)脂溶液至ph7.0。將兩種溶液以1:1體積比混合得到混合溶液。

(4)取2μl步驟(3)的混合溶液滴于步驟(1)的電極表面，在室溫下晾干，得到基于氮摻雜石墨烯復(fù)合材料的無(wú)酶修飾工作電極。

(5)將所得基于氮摻雜石墨烯復(fù)合材料的無(wú)酶修飾工作電極與參比電極和對(duì)電極組成三電極體系(鉑片電極為對(duì)電極，銀/氯化銀為參比電極)，得到所述基于氮摻雜石墨烯的無(wú)酶生物傳感器。

本實(shí)施例所得無(wú)酶生物傳感器在室溫下進(jìn)行電化學(xué)試驗(yàn)，均在10ml磷酸緩沖溶液(0.2mol/l、ph7.0)中進(jìn)行，測(cè)試之前通n2，測(cè)試過(guò)程中采用循環(huán)伏安法。其中空白對(duì)照未滴加過(guò)氧化氫溶液，測(cè)試穩(wěn)定后依次滴加500μl濃度為50mmol/l的過(guò)氧化氫溶液。

本實(shí)施例所得無(wú)酶生物傳感器在過(guò)氧化氫濃度為2.4mmol/l時(shí)，測(cè)試的還原峰催化電流為66.88μa；在過(guò)氧化氫濃度為4.5mmol/l時(shí)，測(cè)試的還原峰催化電流為122.28μa；在過(guò)氧化氫濃度為6.5mmol/l時(shí)，測(cè)試的還原峰催化電流為191.48μa；在過(guò)氧化氫濃度為8.3mmol/l時(shí)，測(cè)試的還原峰催化電流為205.48μa。其對(duì)不同濃度過(guò)氧化氫的響應(yīng)電流的折線圖如圖1所示。

上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其它的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。