一种二维镍钴双金属MOFs纳米片及其在葡萄糖检测中应用的利记博彩app

本发明属于生物传感技术领域，特别涉及一种二维镍钴双金属mofs纳米片及其葡萄糖检测中的应用。

背景技术：

提高无酶型葡萄糖生物传感器的性能对于糖尿病的诊断和控制至关重要。二维材料由于具有较大的比表面积、更多的活性位点、更快的质量传输等优点会具有更高的催化活性。目前，关于二维材料在无酶型葡萄糖传感器上的应用研究主要集中在石墨烯、过渡金属硫化物、金属氧化物、层状双金属氢氧化物等材料上，而直接用以金属离子或金属团簇为节点和有机配体桥接形成具有周期性网络结构的金属-有机框架(mofs)材料作为电极材料用作葡萄糖传感器的却几乎没有，现在mofs的合成形貌大多局限在球型，六面体、八面体、十二面体等多面体上，其中二维mofs很少合成，而且以二维mofs做葡萄糖传感应用更是少见。现在二维mofs的合成主要使用top-down方法或者以down-top加结构导向剂的方法合成，这些合成方法产率低、操作繁琐，而且易破坏mofs的结构。本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种制备简单的down-top方法制备了新型二维镍钴双金属mofs纳米片材料，并应用于电化学葡萄糖传感器。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种二维镍钴双金属mofs纳米片及其葡萄糖检测中的应用。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种二维镍钴双金属mofs纳米片，通过以下步骤制备得到：

(1)将0.8724g六水合硝酸镍和0.8731g六水合硝酸钴均匀分散于100ml的去离子水中，得到镍钴金属盐混合溶液；

(2)将0.4348g氨基对苯二甲酸溶于20mln,n二甲基甲酰胺(dmf)中，得到有机配体溶液；

(3)分别取6ml步骤1配制的溶液和1ml步骤2配制的溶液，混合后转移到放有5mldmf的25ml反应釜中，并在120℃下反应6h，得到紫色产物；

(4)将步骤3中反应得到的紫色产物用乙醇清洗后，并在60℃下真空干燥，得到二维镍钴双金属mofs纳米片。

一种二维镍钴双金属mofs纳米片在葡萄糖浓度检测中的应用，该应用为：将二维镍钴双金属mofs纳米片负载于纳米多孔金针表面，对葡萄糖浓度进行检测。

进一步地，所述二维镍钴双金属mofs纳米片通过以下方法负载于所述金针表面：将6ml所述镍钴金属盐混合溶液和1ml所述有机配体溶液混合，与5mldmf和多孔金针在120℃下进行水热反应6h；清洗后，得到二维镍钴双金属mofs纳米片负载的金针。

本发明的有益效果是：本发明通过简单的一步水热法得到了二维镍钴双金属mofs纳米片材料，采用该材料制备的电极可以应用于电化学葡萄糖传感器。在制备方面，该方法采用了down-top方法制备，与传统的top-down方法相比具有操作简单，无需添加结构导向剂等优点。在催化活性方面，合成出的二维镍钴双金属mofs纳米片材料，比现有的大多数球型及多面体mofs材料具有更大的比表面积，更多的活性位点，该材料还具有镍和钴的协同作用，从而提高了对葡萄糖的传感性能。

附图说明

图1是本发明制备的二维镍钴双金属mofs纳米片材料的扫描电子显微镜图片(sem)。

图2是本发明制备的二维镍钴双金属mofs纳米片材料的能谱图片(eds)。

图3是本发明所制备的二维镍钴双金属mofs纳米片材料在0.1m氢氧化钠电解液中不加4mm葡萄糖和加4mm葡萄糖的循环伏安图。

图4a是本发明制备的二维镍钴双金属mofs纳米片材料在0.1m氢氧化钠电解液中不断添加葡萄糖的i-t曲线，工作电压：0.5v。图4b是对应于图4a的i-t曲线的校准曲线。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明本发明的技术解决方案，这些实施例不能理解为是对技术解决方案的限制。

实施例1：本实施例制备二维镍钴双金属mofs纳米片材料，具体包括以下步骤：

(1)将0.8724g六水合硝酸镍和0.8731g六水合硝酸钴均匀分散于100ml的去离子水中，得到镍钴金属盐混合溶液；

(2)将0.4348g氨基对苯二甲酸溶于20mln,n二甲基甲酰胺(dmf)中，得到有机配体溶液；

(3)分别取6ml步骤1和1ml步骤2中得到的混合溶液转移到放有5mldmf和一根纳米多孔金针的25ml反应釜中，并在120℃下反应6h，在纳米多孔金针上得到紫色产物；

(4)将步骤3中反应得到的紫色产物用乙醇清洗后，并在60℃下真空干燥，得到二维镍钴双金属mofs纳米片。

图1为本发明制备的二维镍钴双金属mofs纳米片材料的扫描电子显微镜图(sem)，从图中可以看出是二维镍钴双金属mofs纳米片均匀竖直生长在多孔金基底上，纳米片直径约为100nm左右。

图2为本发明制备的二维镍钴双金属mofs纳米片材料的能谱图片，从图中可以看出所制备材料含有ni、co、c、n、o元素，并且各元素均保持一定形貌，nico成层状互补形式分布，说明了二维镍钴双金属mofs纳米片材料。另外，镍钴双金属mofs纳米片的xrd与理论模拟的xrd非常吻合，进一步所合成材料为镍钴双金属mofs。

实施例2：本实施例用所制备的二维镍钴双金属mofs纳米片材料作为葡萄糖生物传感器的应用，主要步骤如下：

a、分别以修饰有二维镍钴双金属mofs纳米片的金电极为工作电极，pt片为对电极，sce为参比电极，组装成三电极电化学体系进行测试；

b、循环伏安测试时，电化学窗口选为0v～0.6v,扫速为50mv/s；i-t曲线电压选为0.5v，背景电流经过10min达到稳态后，用移液枪不断添加不同浓度葡萄糖溶液和血清进行搅拌测试，得到不同葡萄糖浓度下电流响应值即阶梯曲线和校正曲线；

图3为本发明所制备的二维镍钴双金属mofs纳米片材料在0.1m氢氧化钠电解液中不加4mm葡萄糖和加4mm葡萄糖的循环伏安图，从图中可看出，加入葡萄糖之后，mofs纳米片材料氧化峰电流明显增加，说明此材料对葡萄糖有很好的催化效果，可作为葡萄糖传感器电极材料使用。

图4a是本发明制备的二维镍钴双金属mofs纳米片材料在0.1m氢氧化钠电解液中不断添加葡萄糖的i-t曲线，工作电压：0.5v。图4b是对应于图4a的i-t曲线的校准曲线。从图中可看出，该电极的灵敏度为370μamm^-1、响应时间小于1s、线性范围为6μm-8.9mm、检测极限为1μm。

另外，按照本领域公开的技术，分别合成六面体(a)、八面体(b)、十二面体(c)结构的镍钴双金属mofs材料；然后将六面体(a)、八面体(b)、十二面体(c)结构的镍钴双金属mofs材料分别对金电极进行修饰，修饰程度步骤(a)一致，并作为工作电极按照步骤b所述的方法进行循环伏安测试。实验结果表明，相比于材料a\b\c，本发明的二维镍钴双金属mofs纳米片具有更高的灵敏度、更大的线性范围以及更小的响应时间。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种二维镍钴双金属MOFs纳米片及其葡萄糖检测中的应用。本发明主要通过自下而上一步水热法在纳米多孔金针、碳纸、金片等基底上合成了二维镍钴双金属MOFs纳米片，并以此为电极将其应用于无酶型电化学葡萄糖传感器，该二维MOFs纳米片材料相对传统的球多面体型MOFs材料具有暴露更多的活性位点，镍和钴的协同作用和较高的质量电荷传输能力等优点，从而有效的提高了其葡萄糖传感性能。

技术研发人员：崔小强;李威威;吕爽;张雷
受保护的技术使用者：吉林大学
技术研发日：2017.06.09
技术公布日：2017.10.10