本技术:
涉及一种传感器,特别是涉及一种多孔纳米纤维的制备方法、电极和电化学传感器。
背景技术:
钙钛矿型稀土复合氧化物的通式为abo3,其中a为稀土金属元素或者碱土金属元素,b为过渡金属元素,o为氧元素。钙钛矿型稀土复合氧化物是一种重要的环境净化催化剂,它对一氧化碳、甲烷、乙烷和氮氧化物都具有良好的催化作用,用于催化燃烧、汽车尾气净化和烟气脱硫等。
色氨酸作为组成蛋白质的常见20种氨基酸之一,是哺乳动物必需的氨基酸和生糖氨基酸。由于色氨酸在果蔬中存在量比较少,也不能在人体内合成,所以经常被添加到食品和药品中,但是过量食用色氨酸会导致脑部代谢中毒,可能会导致患神经分裂症,因此构建一种准确、快速、简单的方法用于检测食品中的色氨酸是非常必要的。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种多孔纳米纤维的制备方法、电极和电化学传感器,以克服现有技术中的不足。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
本申请实施例公开一种多孔纳米纤维的制备方法,包括步骤:
(1)、向聚乙烯吡咯烷酮加入去离子水,得到均匀、透明的聚乙烯吡咯烷酮水溶液;
(2)、将la(no3)3·6h2o和co(ch3coo)2·4h2o均匀混合并溶于去离子水中得到无机盐水溶液;
(3)、将聚乙烯吡咯烷酮水溶液和无机盐水溶液混合,在室温下磁力搅拌15~20小时,得到有一定粘度的溶胶状纺丝液;
(4)、将纺丝液静电纺丝;
(5)、在70~90℃恒温干燥8~10小时;
(6)、以1.5~2℃/min升温至500℃,恒温1.5~2小时,再以0.5℃/min升温速率将热处理温度升至600℃,煅烧3~5小时,得到lacoo3多孔空心纳米纤维。
优选的,在上述的多孔纳米纤维的制备方法中,所述步骤(3)中,聚乙烯吡咯烷酮重量在30~40%,la(no3)3·6h2o和co(ch3coo)2·4h2o的重量比为8~12%。
优选的,在上述的多孔纳米纤维的制备方法中,所述步骤(4)中,静电纺丝条件满足:电压10~15kv,针头到接收器距离为10~15cm。
本申请还公开了一种电极,其特征在于,包括电极基体、以及涂覆于电极基体表面的所述的多孔纳米纤维。
优选的,在上述的电极中,所述电极基体为碳糊电极。
本申请还公开了一种电化学传感器,其特征在于,以所述的电极作为工作电极。
与现有技术相比,本发明的优点在于:本发明传感器用于l-色氨酸电化学检测,lacoo3多孔空心纳米纤维修饰的电极对l-色氨酸具有优良的电催化性,由其制作的传感器具有较高的灵敏度和很低的检出限,传感器对l-色氨酸线性响应范围在0.03~6μm,最低检出限在0.01μm。该传感器还具有良好的长期稳定性。
具体实施方式
本发明通过下列实施例作进一步说明:根据下述实施例,可以更好地理解本发明。然而,本领域的技术人员容易理解,实施例所描述的具体的物料比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明,而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
在一具体实施例中,多孔纳米纤维的制备方法,包括:
(1)、向聚乙烯吡咯烷酮加入去离子水,得到均匀、透明的聚乙烯吡咯烷酮水溶液;
(2)、将la(no3)3·6h2o和co(ch3coo)2·4h2o均匀混合并溶于去离子水中得到无机盐水溶液;
(3)、将聚乙烯吡咯烷酮水溶液和无机盐水溶液混合,在室温下磁力搅拌20小时,得到有一定粘度的溶胶状纺丝液,其中聚乙烯吡咯烷酮重量在30~40%,la(no3)3·6h2o和co(ch3coo)2·4h2o的重量比为8~12%;
(4)、将纺丝液静电纺丝,应用电压10~15kv,针头到接收器距离为10~15cm;
(5)、在70~90℃恒温干燥8~10小时;
(6)、以1.5~2℃/min升温至500℃,恒温1.5~2小时,再以0.5℃/min升温速率将热处理温度升至600℃,煅烧3~5小时,得到lacoo3多孔空心纳米纤维,其具有光滑的表面,表面形态均一,外径100~150nm,管壁厚为30~50nm,长度大于80μm。
(7)、将得到的lacoo3多孔空心纳米纤维分散在水中,制得涂覆液,然后将涂覆液涂覆在电极基体表面,获得lacoo3多孔空心纳米纤维修饰的电极,电极基体为碳糊电极;
(8)、以lacoo3多孔空心纳米纤维修饰的电极作为工作电极制作电化学传感器。
该传感器用于l-色氨酸电化学检测,lacoo3多孔空心纳米纤维修饰的电极对l-色氨酸具有优良的电催化性,由其制作的传感器具有较高的灵敏度和很低的检出限,传感器对l-色氨酸线性响应范围在0.03~6μm,最低检出限在0.01μm。该传感器还具有良好的长期稳定性。
最后,还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。