普鲁士蓝表面修饰衍生的自支撑双金属氧化物电极材料的制备方法及应用

本发明涉及双金属氧化物电极的制备方法及应用。

背景技术：

1、糖尿病已成为一种世界性的慢性病，目前尚无特效药，严重威胁着公众健康。定期准确测定个体血糖水平已成为预防和控制糖尿病的普遍有效的解决方案。一般来说，血液和唾液、汗液等体液中的葡萄糖水平可用于诊断糖尿病。目前，电化学方法因其快速响应和高灵敏度而被认为是葡萄糖检测的理想方法。酶电化学传感器能够准确测定不同体液中的葡萄糖水平，但组装繁琐、酶的不稳定性和降解等缺点阻碍了其进一步发展。近年来，非酶电化学葡萄糖传感器因其具有灵敏度高、抗干扰能力强、稳定性好、操作简单、响应速度快、成本低等显著优点，在葡萄糖测定研究中越来越受欢迎。

2、过渡金属(如cu、fe、co等)及其氧化物成本低、来源丰富、催化活性高、毒性低，已被证明是制造非酶葡萄糖电化学传感器(negs)电极的绝佳选择。尽管已经合成了许多用于negs的过渡金属基纳米材料，但这些粉状纳米材料总是需要额外的有机粘合剂来制造电极，在用于葡萄糖检测时存在催化活性位点少、电解质离子和目标分析物的扩散速度慢、电极表面电荷转移慢等不利影响，使其对葡萄糖的检测精度低，限制了过渡金属氧化物电极在葡萄糖检测领域的应用。

技术实现思路

1、本发明是要解决现有的过渡金属氧化物电极对葡萄糖的检测精度低的技术问题，而提供普鲁士蓝表面修饰衍生的自支撑双金属氧化物电极材料的制备方法及应用。

2、本发明的鲁士蓝表面修饰衍生的自支撑双金属氧化物电极材料的制备方法，按以下步骤进行：

3、一、将泡沫铜依次放在1mol/l hcl、丙酮、去离子水、乙醇中超声处理，然后烘干，得到洁净的泡沫铜；

4、二、按浓度为36％～37％的浓盐酸与去离子水的体积比为1：(48～50)的比例将浓度为36％～37％的浓盐酸与去离子水混合均匀，再加入金属氰化物盐，混合均匀，得到金属氰化物溶液；其中金属氰化物的浓度为0.005～0.55mol/l，金属氰化物盐为亚铁氰化钾或钴氰化钾；

5、三、将净的泡沫铜浸入金属氰化物溶液中反应5～6h，再依次用去离子水和乙醇冲洗干净，烘干，得到前驱体；

6、四、将前驱体置于管式炉中，以2～3℃/min的升温速率升温至350～360℃保持2～3h进行退火，然后冷却至室温，将产物用去离子水清洗，烘干后，得到鲁士蓝表面修饰衍生的自支撑双金属氧化物电极材料。

7、更进一步地，步骤一中所述的超声处理，处理时间为5～10分钟。

8、更进一步地，步骤一中所述的烘干是在温度为40～60℃的条件下干燥2～4小时。

9、更进一步地，步骤二中所述的金属氰化物为亚铁氰化钾，亚铁氰化钾的浓度为0.006～0.02mol/l。

10、更进一步地，步骤二中所述的金属氰化物为钴氰化钾，钴氰化钾的浓度为0.3～0.5mol/l。

11、更进一步地，步骤二中所述的烘干是在温度为40～60℃的条件下干燥2～4小时。

12、上述方法制备的普鲁士蓝表面修饰衍生的自支撑双金属氧化物电极材料的应用，是以该材料为工作电极，用于检测溶液中的葡萄糖。

13、本发明的普鲁士蓝表面修饰衍生的自支撑双金属氧化物电极材料的制备方法是通过在泡沫铜上原位生长普鲁士蓝纳米粒子，经在空气氛围中退火处理后，将普鲁士蓝退火成变成双金属氧化物，得到双金属氧化物电极，实现对葡萄糖的高灵敏检测。该合成方法简单，绿色，高效。

14、本发明的方法制备的普鲁士蓝表面修饰衍生的自支撑双金属氧化物电极具有以下优势(1)具有良好的导电性，较大电活性面积和双金属催化位点；(2)能够高效电催化氧化葡萄糖；(3)能在血液、唾液、汗液环境中精确检测葡萄糖。普鲁士蓝表面修饰衍生的自支撑双金属氧化物电极的电流密度与葡萄糖浓度呈线性关系，其中普鲁士蓝表面修饰衍生的自支撑铜铁双金属氧化物电极的灵敏度为8536μamm-1cm-2，检出限为0.55μm，线性范围为4.9～1224μm。普鲁士蓝表面修饰衍生的自支撑铜钴双金属氧化物电极的灵敏度为10398.9μamm-1cm-2、检出限为0.34μm，线性范围为10～939μm。可用于葡萄糖检测领域。

1.鲁士蓝表面修饰衍生的自支撑双金属氧化物电极材料的制备方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：

2.根据权利要求1所述的鲁士蓝表面修饰衍生的自支撑双金属氧化物电极材料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述的超声处理，处理时间为5～10分钟。

3.根据权利要求1或2所述的鲁士蓝表面修饰衍生的自支撑双金属氧化物电极材料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述的烘干是在温度为40～60℃的条件下干燥2～4小时。

4.根据权利要求1或2所述的鲁士蓝表面修饰衍生的自支撑双金属氧化物电极材料的制备方法，其特征在于，步骤二中所述的金属氰化物为亚铁氰化钾，亚铁氰化钾的浓度为0.006～0.02mol/l。

5.根据权利要求1或2所述的鲁士蓝表面修饰衍生的自支撑双金属氧化物电极材料的制备方法，其特征在于，步骤二中所述的金属氰化物为钴氰化钾，钴氰化钾的浓度为0.3～0.5mol/l。

6.根据权利要求1或2所述的鲁士蓝表面修饰衍生的自支撑双金属氧化物电极材料的制备方法，其特征在于，步骤二中所述的烘干是在温度为40～60℃的条件下干燥2～4小时。

7.权利要求1所述方法制备的普鲁士蓝表面修饰衍生的自支撑双金属氧化物电极材料的应用，其特征在于，该应用是以普鲁士蓝表面修饰衍生的自支撑双金属氧化物电极材料为工作电极，用于检测溶液中的葡萄糖。