一种乙炔黑-钌配合物碳糊电极及其制备方法
【专利摘要】本发明提供一种乙炔黑-钌配合物碳糊电极，由乙炔黑、粘合液和钌配合物的混合物填充电极管得到。由于乙炔黑不仅对钌配合物具有很强的吸附性，而且具有很好的导电性，因此，得到电极稳定性较高。实验结果表明，室温放置6个月后，本发明的电极依然具有较高活性。其次，本发明的电极生产成本低，制作方便，表面容易更新。
【专利说明】一种乙炔黑-钌配合物碳糊电极及其制备方法【技术领域】
[0001]本发明涉及电化学发光电极领域，特别涉及乙炔黑-钌配合物碳糊电极及其制备方法。
【背景技术】
[0002]电化学发光(ECL)是化学发光与电化学相结合的产物，是指通过施加一定的电压进行电化学反应，在电极表面产生一些电生的物质，然后电生物质之间或电生物质与体系中某些组分之间通过电子传递形成激发态，由激发态返回到基态而产生的一种发光现象。
[0003]电化学发光分析具有灵敏度高、仪器设备简单、操作方便、易于实现自动化等特点，广泛应用于生物、医学、药学、环境、食品、免疫和核酸杂交分析等领域。电化学发光体系按照发光试剂的种类可以分为金属配合物电化学发光体系和有机化合物电化学发光体系。
[0004]在金属配合物电化学发光体系中，最典型的电化学发光试剂为钌配合物，经常用于胺类和草酸等的检测。由于电化学发光中使用的许多钌配合物具有很好氧化还原可逆性和电化学稳定性，将这些钌配合物修饰到电极上就制备得到了可重复使用的电极，实现了钌配合物的重使用和简化实验装置的目的。
[0005]由于钌配合物带有正电荷，构建可重复利用修饰电极通常使用阳离子交换树脂(如Nafion)或阳离子交换树脂与纳米材料的复合物将钌配合物修饰到电极表面。虽然这种修饰的电极可以多次使用，但是钌配合物会迁移到阳离子交换树脂的疏水区且阳离子交换树脂不导电，因此保存一段时间后，修饰电极的电化学发光活性会降低或丧失。
【发明内容】
[0006]本发明解决的技术问题在于提供乙炔黑-钌配合物碳糊电极，稳定性好。
[0007]本发明公开了一种乙炔黑-钌配合物碳糊电极，其特征在于，由乙炔黑、粘合液和钌配合物的混合物填充电极管得到。
[0008]优选的，所述乙炔黑和粘合液的质量比为(0.5~2.5):1。
[0009]优选的，所述乙炔黑与钌配合物的质量比为(10~50):1。
[0010]本发明公开了一种乙炔黑-钌配合物碳糊电极的制备方法，包括以下步骤:
[0011]将乙炔黑、钌配合物和粘合液混合均匀，填入电极管中，电极管的顶端用导电螺丝拧紧，得到乙炔黑-钌配合物碳糊电极。
[0012]优选的，所述粘合液为硅油、矿物油或磷酸三甲苯酯。
[0013]优选的，所述乙炔黑和粘合液的质量比为(0.5~2.5):1。
[0014]优选的，所述乙炔黑与钌配合物的质量比为(10~50):1。
[0015]优选的，所述电极管为聚四氟乙烯管。
[0016] 优选的，所述钌配合物为邻菲罗啉钌。
[0017]本发明还公开了一种上述技术方案所述的乙炔黑-钌配合物碳糊电极或上述技术方案所述方法制备的乙炔黑-钌配合物碳糊电极在电化学发光分析中的应用。[0018]与现有技术相比，本发明乙炔黑-钌配合物碳糊电极，由乙炔黑、粘合液和钌配合物的混合物填充电极管得到。由于乙炔黑不仅对钌配合物具有很强的吸附性，而且具有很好的导电性，因此，得到电极稳定性较高。实验结果表明，室温放置6个月后，本发明的电极依然具有较高活性。其次，本发明的电极生产成本低，制作方便，表面容易更新。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为实施例1制备的乙炔黑-钌配合物碳糊电极的电化学信号强度随扫描时间的变化曲线。
【具体实施方式】
[0020]为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
[0021]本发明实施例公开了一种乙炔黑-钌配合物碳糊电极，其特征在于，由乙炔黑、粘合液和钌配合物的混合物填充电极管得到。
[0022]在本发明中，乙炔黑-钌配合物碳糊电极由乙炔黑将钌配黑物修饰到电极表面，乙炔黑对于料配合物具有强吸附作用，而且导电性好。所述粘合液起到粘结乙炔黑和钌配合物的作用。
[0023]本发明对于乙炔黑的来源没有特殊限制，市售产品即可。本发明对于所述钌配合物的种类没有特殊限制，可以用于制作电化学发光电极的钌配合物均可，优选为邻菲罗啉钌。所述粘合液优选为硅油、矿物油或磷酸三甲苯酯。所述乙炔黑和粘合液的质量比优选为(0.5?2.5):1，更优选为(0.6?2):1。所述乙炔黑与钌配合物的质量比优选为(10?50):1，更优选为(15?40):1。
[0024]本发明所述的乙炔黑-钌配合物碳糊电极在使用之前保持洁净，即可用于电化学发光测试。
[0025]本发明还公开了一种乙炔黑-钌配合物碳糊电极的制备方法，包括以下步骤:
[0026]将乙炔黑、钌配合物和粘合液混合均匀，填入电极管中，电极管的顶端用导电螺丝拧紧，得到乙炔黑-钌配合物碳糊电极。
[0027]本发明以乙炔黑、料配合物和粘合液为原料制备电极。本发明对于乙炔黑的来源没有特殊限制，市售产品即可。本发明对于所述钌配合物的种类没有特殊限制，可以用于制作电化学发光电极的钌配合物均可，优选为邻菲罗啉钌。所述粘合液优选为硅油、矿物油或磷酸三甲苯酯。所述乙炔黑和粘合液的质量比优选为(0.5?2.5):1，更优选为(0.6?2):1。所述乙炔黑与钌配合物的质量比优选为(10?50) 更优选为(15?40):1。
[0028]在本发明中，将乙炔黑、钌配合物和粘合液混合均匀，填入电极管中，电极管的顶端用导电螺丝拧紧，得到乙炔黑-钌配合物碳糊电极。所述电极管没有特殊限制，优选为聚四氟乙烯管。本发明对于所述电极管的大小没有特殊限制，按照本领域技术人员的常规选择即可。
[0029]本发明还公开了上述技术方案所述的乙炔黑-钌配合物碳糊电极或上述技术方案所述方法制备的乙炔黑-钌配合物碳糊电极在电化学发光分析中的应用。[0030]为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的乙炔黑-钌配合物碳糊电极及其制备方法进行说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
[0031]实施例1
[0032]把50mg的乙炔黑、Img邻菲罗啉钌、40 μ L硅油混合均匀，然后把得到的混合物紧密地填入到内径2mm，高5mm聚四氟乙烯管中，聚四氟乙烯管的顶端用一个导电的螺杆拧紧，得到乙炔黑-钌配合物碳糊电极。
[0033]实施例2
[0034]把50mg的乙炔黑、2mg邻菲罗啉钌、40 μ L矿物油、磷酸三甲苯混合均勻，然后把得到的混合物紧密地填入到内径2mm，高5mm的聚四氟乙烯管中，聚四氟乙烯管的顶端用一个导电的螺杆拧紧，得到乙炔黑-钌配合物碳糊电极。
[0035]实施例3
[0036]把50mg的乙炔黑、4mg邻菲罗啉钌、40 μ L磷酸三甲苯酯混合均匀，然后把得到的混合物紧密地填入到聚四氟乙烯管中(内径2mm，高5mm)，聚四氟乙烯管的顶端用一个导电的螺杆拧紧，得到乙炔黑-钌配合物碳糊电极。
[0037]实施例4
[0038]把50mg的乙炔黑、3mg邻菲罗啉钌、50 μ L硅油混合均匀，然后把得到的混合物紧密地填入到聚四氟乙烯管中(内径2mm，高5mm)，聚四氟乙烯管的顶端用一个导电的螺杆拧紧，得到乙炔黑-钌配合物碳糊电极。
[0039]实施例5
[0040]把50mg的乙炔黑、3mg邻菲罗啉钌、40 μ L硅油混合均匀，然后把得到的混合物紧密地填入到聚四氟乙烯管中(内径2mm，高5mm)，聚四氟乙烯管的顶端用一个导电的螺杆拧紧，得到乙炔黑-钌配合物碳糊电极。在每次使用之前，在称量纸上擦出一个新鲜的表面。
[0041]对新制作的电极、放置3个月和放置6个月后的电极分别进行电化学发光强度的测试。测试方法为将电极放置于含有ImM草酸的pH为5.5的磷酸盐缓冲溶液中，在O至
1.45V范围扫循环伏安曲线，并记录所产生的电化学发光信号随扫描时间的变化曲线。扫描速度为100mV/s。结果参见图1，图1为实施例1制备的乙炔黑-钌配合物碳糊电极的电化学信号强度随扫描时间的变化曲线。图1中，曲线A为新制作的电极的电化学信号强度变化；曲线B为放置3个月后的电极电化学信号强度的变化；曲线C为放置6个月后的电极电化学信号强度的变化。由图1可知，本发明制备的乙炔黑-钌配合物碳糊电极电化学性能稳定。
[0042]比较例I
[0043]按照Anal.Chem.1992, 64, 261-268.记载的方法,制备得到Naf ion修饰的电极,放
置一天后，其活性仅为原活性的15%。
[0044]以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
[0045]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种乙炔黑-钌配合物碳糊电极，其特征在于，由乙炔黑、粘合液和钌配合物的混合物填充电极管得到。
2.根据权利要求1所述的乙炔黑-钌配合物碳糊电极，其特征在于，所述乙炔黑和粘合液的质量比为(0.5?2.5):1。
3.根据权利要求1所述的乙炔黑-钌配合物碳糊电极，其特征在于，所述乙炔黑与钌配合物的质量比为(10?50):1。
4.一种乙炔黑-钌配合物碳糊电极的制备方法，包括以下步骤: 将乙炔黑、钌配合物和粘合液混合均匀，填入电极管中，电极管的顶端用导电螺丝拧紧，得到乙炔黑-钌配合物碳糊电极。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述粘合液为硅油、矿物油或磷酸三甲苯酯。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述乙炔黑和粘合液的质量比为(0.5 ?2.5):1。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述乙炔黑与钌配合物的质量比为(10 ?50):lo
8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述电极管为聚四氟乙烯管。
9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述钌配合物为邻菲罗啉钌。
10.一种权利要求1?3任意一项所述的乙炔黑-钌配合物碳糊电极或权利要求4?9任意一项所述方法制备的乙炔黑-钌配合物碳糊电极在电化学发光分析中的应用。
【文档编号】G01N27/30GK103645230SQ201310711382
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年12月20日 优先权日:2013年12月20日
【发明者】徐国宝, 阿奇滋·拉赫曼, 许敏 申请人:中国科学院长春应用化学研究所