专利名称：一种安培型一氧化氮传感器的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种传感器的制备方法，特别是一种基于水溶性碳纳米管和聚合 偶氮染料制备一氧化氮传感器的方法。
技术背景1987年一氧化氮被确认为细胞内源代谢因子参与心血管系统的调节，此发 现打破了过去一直认为一氧化氮只是一种毒素而在生理过程并不重要的传统观 念，人们逐渐发现一氧化氮在血压调控、神经递质、免疫调节等许多生理过程中 都扮演着十分重要的角色。因此，对一氧化氮检测方法的研究成为了十分重要的问题。目前检测一氧化氮的方法主要有化学发光法、电子自旋共振光谱法、高铁血红蛋白的分光光度法、NO合成酶的活化和抑止法以及电化学方法，其中电 化学方法可以实现一氧化氮的现场实时连续测定。目前己报道了许多用于检测一 氧化氮的修饰电极，但是存在稳定性不好、线性范围窄或灵敏度不高等缺点。 发明内容为克服上述现有技术的不足，本发明提供一种安培型一氧化氮传感器的制备 方法，用该方法制备的一氧化氮传感器不仅稳定性好，寿命长，抗干扰能力强， 线性范围宽，灵敏度高，而且成本低廉、工艺简单、便于开发应用。本发明制备安培型一氧化氮传感器的方法包括以下步骤(1) 用常规方法将碳纳米管纯化，然后用水洗涤至中性并烘干，得到纯化碳 纳米管；(2) 将所得的纯化碳纳米管和过量的偶氮染料混合均匀，然后用常规的物理 研磨或超声分散方法使碳纳米管充分溶解或分散；(3) 将得到的混合物经水洗除去过量的游离态染料分子，得水溶性碳纳米管；(4) 将2 8ix L浓度为0.5 2mg/mL的水溶性碳纳米管滴涂于玻碳电极表面， 红外灯下烤干；(5) 以偶氮染料浓度为3 8mg/mL的稀硫酸溶液为底液，于一0.6V至1.5V 循环扫描20 50圈，将偶氮染料电聚合到碳纳米管修饰的电极表面；(6) 将1 4pL体积百分比为0.5 2%的Nafion乙醇溶液滴涂于所得修饰的电极表面，即得到一氧化氮传感器。上述所用偶氮染料为偶氮胭脂红，碳纳米管为多壁碳纳米管或单壁碳纳米管，Nafion为一种全氟代磺酸树脂，作为阳离子交换树脂阻止阴离子的干扰。由于上述方法中水溶性碳纳米管制备简单，偶氮染料价格便宜、稳定性和生物相容性好，且本发明制备工艺简单、条件温和、工艺参数较易控制，这些有利条件也将极大地促进该一氧化氮传感器的大规模实际应用。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步的说明 附图为不同电极在不同电解质溶液中的电化学响应对比图。图中a为一氧化氮传感器在没有一氧化氮的电解质溶液中的电化学信号曲线；b为裸电极在1.8xio-Smol/L —氧化氮溶液中的电化学信号曲线；c为Nafion-水分散碳纳米管修饰电极在1.8x10—5 mol/L —氧化氮溶液中的电化学信号曲线；d为Nafion-偶氮染料修饰制得的水溶性碳纳米管修饰电极在1.8x10—5 mol/L 一氧化氮溶液中的电化学信号曲线；e为Nafion-电聚合偶氮染料修饰电极在1.8"0'5 mol/L —氧化氮溶液中的电 化学信号曲线；f为本发明制得的一氧化氮传感器在1.8xl(T5 mol/L —氧化氮溶液中的电化 学信号曲线。
具体实施方式
实施例1将商品化碳纳米管经浓硝酸于105'C回流纯化15个小时，用水洗涤至中性 并烘干得纯化的碳纳米管，将所得的纯化碳纳米管和过量的偶氮染料混合均匀后 研磨2小时，所得的碳纳米管和偶氮染料的混合物完全溶于水，其中过量游离态 的偶氮染料用水洗涤除去。取4pL浓度为lmg/mL的水溶性碳纳米管滴涂于玻碳 电极表面，于红外灯下烤干，然后以偶氮染料浓度为5mg/mL的稀硫酸溶液为底 液，于一0.6V至1.5V循环扫描30圈，将偶氮染料电聚合到碳纳米管修饰的电 极表面；最后将2pL体积百分比为l%Nafion乙醇溶液滴涂于所得修饰的电极表 面，即得到一氧化氮传感器。实施例2将商品化碳纳米管经浓硝酸于105'C回流纯化15个小时，用水洗涤至中性 并烘干得纯化的碳纳米管，将所得的纯化碳纳米管和过量的偶氮染料混合均匀后 研磨2小时，所得的碳纳米管和偶氮染料的混合物完全溶于水，其中过量游离态 的偶氮染料用水洗涤除去。取8laL浓度为0.5mg/mL的水溶性碳纳米管滴涂于玻 碳电极表面，于红外灯下烤干，然后以偶氮染料浓度为8mg/mL的稀硫酸溶液为 底液，于一0.6V至1.5V循环扫描20圈，将偶氮染料电聚合到碳纳米管修饰的 电极表面；最后将lpL体积百分比为2%Nafion乙醇溶液滴涂于所得修饰的电极 表面，即得到一氧化氮传感器。实施例3将商品化碳纳米管经浓硝酸于105t:回流纯化15个小时，用水洗涤至中性 并烘干得纯化的碳纳米管，将所得的纯化碳纳米管和过量的偶氮染料混合均匀后 研磨2小时，所得的碳纳米管和偶氮染料的混合物完全溶于水，其中过量游离态 的偶氮染料用水洗涤除去。取2pL浓度为2mg/mL的水溶性碳纳米管滴涂于玻碳 电极表面，于红外灯下烤干，然后以偶氮染料浓度为3mg/mL的稀硫酸溶液为底 液，于一0.6V至1.5V循环扫描50圈，将偶氮染料电聚合到碳纳米管修饰的电 极表面；最后将 L体积百分比为0.5%NafiOn乙醇溶液滴涂于所得修饰的电极 表面，即得到一氧化氮传感器。下面结合
本发明所提供的方法所制备的一氧化氮传感器的优良性 能。从图中可以很清楚地看到，当电解质溶液中没有一氧化氮存在时， 一氧化氮 传感器上没有电化学信号(附图中a);当电解质溶液中有1.8X10—5mol/L—氧 化氮存在时，虽然在裸电极(附图中b)、 Nafion-水分散碳纳米管修饰电极(附 图中c)、 Nafion-偶氮染料修饰制得的水溶性碳纳米管修饰电极(附图中d)、 Nafion-电聚合偶氮染料修饰电极(附图中e)上都有电化学信号产生,但是信号 较弱，且峰电位较高。而在一氧化氮传感器上产生了一个很好的电化学信号，其 氧化峰电位低，峰电流高(附图中f)。该一氧化氮传感器稳定性好，使用寿命 长，线性范围宽，灵敏度高，用于测定小鼠肝脏细胞中一氧化氮的测定，结果令 人满意。
权利要求
1.一种安培型一氧化氮传感器的制备方法，其特征在于包括以下步骤(1)用常规方法将碳纳米管纯化，然后用水洗涤至中性并烘干，得到纯化碳纳米管；(2)将所得的纯化碳纳米管和过量的偶氮染料混合均匀，然后用常规的物理研磨或超声分散方法使碳纳米管充分溶解或分散；(3)将得到的混合物经水洗除去过量的游离态染料分子，得水溶性碳纳米管；(4)将2～8μL浓度为0.5～2mg/mL的水溶性碳纳米管滴涂于玻碳电极表面，于红外灯下烤干；(5)以偶氮染料浓度为3～8mg/mL的稀硫酸溶液为底液，于-0.6V至1.5V循环扫描20～50圈，将偶氮染料电聚合到碳纳米管修饰的电极表面；(6)将1～4μL体积百分比为0.5～2％的Nafion乙醇溶液滴涂于所得修饰的电极表面，即得到一氧化氮传感器。
2. 根据权利要求1所述安培型一氧化氮传感器的制备方法，其特征在于所用 偶氮染料为偶氮胭脂红。
3. 根据权利要求1所述安培型一氧化氮传感器的制备方法，其特征在于所用 碳纳米管为多壁碳纳米管或单壁碳纳米管。
4. 根据权利要求1所述安培型一氧化氮传感器的制备方法，其特征在于所用 Nafion为一种全氟代磺酸树脂，作为阳离子交换树脂阻止阴离子的干扰。
全文摘要
本发明公开了一种安培型一氧化氮传感器的制备方法，通过电聚合偶氮染料-水溶性碳纳米管复合膜修饰电极制作出一氧化氮传感器，制备的一氧化氮传感器稳定性好，使用寿命长，线性范围宽，灵敏度高，实现对一氧化氮的检测。本发明所用水溶性碳纳米管制备简单，偶氮染料价格便宜，稳定性和生物相容性好，而且一氧化氮传感器制备工艺简单、条件温和、工艺参数较易控制，这些有利条件极大地促进该一氧化氮传感器的实际开发应用。
文档编号G01N27/36GK101226165SQ200810046838
公开日2008年7月23日 申请日期2008年1月30日 优先权日2008年1月30日
发明者胡成国, 胡胜水, 郑冬云 申请人:武汉大学