5 g磷酸盐，完全溶解后，加入0.15~0.25 g 二氯化镍，在30~45 °C下搅拌10~14h，离心分离，将产品置于50 °C下干燥，即得到NH4NiP〇4; 所述的铵盐选自下列之一:氯化铵、溴化铵、磷酸铵、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵； 所述的磷酸盐选自下列之一:磷酸铵、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵； 所述的Au@Ag2S NRs为核壳结构的棒状纳米材料的水溶液，所述核壳结构的棒状纳米 材料为以金纳米棒为核，硫化银纳米粒子为壳层的棒状纳米材料，所述金纳米棒是棒状金 纳米粒子，长度为20 nm; 所述的电解液为含有鲁米诺的硫酸溶液，所述的电解液中鲁米诺的浓度为1 mmol/L， 硫酸浓度为0.1 mol/L; 所述的三电极系统，包括工作电极、参比电极和对电极，所述的参比电极为饱和甘汞电 极，所述的对电极为铂丝电极； 所述的电化学沉积过程，采用的电化学方法为循环伏安法，起始电压为-0.2 V，终止电 压为1.5 V，扫速为100 mv/s，循环20~30圈。
[0011] (2)光电化学工作电极W2的制备： 1) 以IT0导电玻璃为工作电极，在电极表面滴涂8 uL Ti02 NSs，室温下晾干； 2) 将1)中得到的工作电极放入马弗炉中，在450 °C下进行退火处理，处理后冷却至室 温； 3) 将2)中得到的工作电极表面滴涂8 uL HRP，4 °C下干燥，干燥后用超纯水清洗，4 °C 下干燥，制得光电化学工作电极W2; 所述的Ti〇2 NSs为1 mg/mL的二氧化钛纳米片的水溶液，所述二氧化钛纳米片为方形 片状的二氧化钛纳米粒子，边长为60~80 nm; 所述的HRP为5 mU/mL的辣根过氧化物酶水溶液。
[0012] (3 )基于四电极系统过氧化氢电化学传感器的制备方法： 1) 将（1)中制备的W1和(2)中制备的W2面面相对插入电解池中，W1与W2间距为0.5 cm; 2) 以Ag/AgCl为参比电极RE、铂丝电极为对电极CE，插入电解池中，与W1和W2共同组成 四电极系统； 3) 在电解池中加入10 mL pH值为11的NaOH溶液； 4) 将1)~3)所制得四电极系统以及电解池置于暗盒中，即制得四电极系统过氧化氢电 化学传感器。
[0013] 实施例2 -种四电极系统过氧化氢电化学传感器，具体的制备步骤为： (1)电化学发光工作电极W1的制备： 制备步骤同实施例1中W1的制备步骤，不同之处为:磷酸镍铵微纳材料的制备步骤中铵 盐加入量为0.3 g，磷酸盐加入量为0.20 g，二氯化镍加入量为0.20 g，搅拌温度和时间分 别为38 °C和12 h;金纳米棒的长度为30 nm;电解液中鲁米诺的浓度为5 mmol/L，硫酸浓度 为0.5 mol/L;循环伏安法进行电化学沉积时，循环25圈。
[0014] (2)光电化学工作电极W2的制备： 1) 以ΙΤ0导电玻璃为工作电极，在电极表面滴涂10 UL Ti02 NSs，室温下晾干； 2) 将1)中得到的工作电极放入马弗炉中，在450 °C下进行退火处理，处理后冷却至室 温； 3) 将2)中得到的工作电极表面滴涂10 uL HRP，4 °C下干燥，干燥后用超纯水清洗，4 °C下干燥，制得光电化学工作电极W2; 其余同实施例1中W2的制备步骤。
[0015] (3 )四电极系统过氧化氢电化学传感器的制备方法： 制备步骤同实施例1，不同之处为W1与W2间距为1.0 cm，在电解池中加入的NaOH溶液的 pH值为12。
[0016] 实施例3 -种四电极系统过氧化氢电化学传感器，具体的制备步骤为： (1)电致化学发光工作电极W1的制备： 制备步骤同实施例1中W1的制备步骤，不同之处为:磷酸镍铵微纳材料的制备步骤中铵 盐加入量为0.4 g，磷酸盐加入量为0.25 g，二氯化镍加入量为0.25 g，搅拌温度和时间分 别为45 °C和14 h;金纳米棒的长度为40 nm;电解液中鲁米诺的浓度为10 mmol/L，硫酸浓 度为1.0 mol/L;循环伏安法进行电化学沉积时，循环30圈。
[0017] (2)光电化学工作电极W2的制备： 1) 以ΙΤ0导电玻璃为工作电极，在电极表面滴涂12 uL Ti02 NSs，室温下晾干； 2) 将1)中得到的工作电极放入马弗炉中，在450 °C下进行退火处理，处理后冷却至室 温； 3) 将2)中得到的工作电极表面滴涂12 uL HRP，4 °C下干燥，干燥后用超纯水清洗，4 °C下干燥，制得光电化学工作电极W2; 其余同实施例1中W2的制备步骤。
[0018] (3 )四电极系统过氧化氢电化学传感器的制备方法： 制备步骤同实施例1，不同之处为W1与W2间距为1.5 cm，在电解池中加入的NaOH溶液的 pH值为13 〇
[0019] 实施例4 一种四电极系统过氧化氢电化学传感器的应用 实施例1制备的一种四电极系统过氧化氢电化学传感器应用于过氧化氢的检测，其检 测步骤为： (1) 利用电化学工作站，在W1上采用阶跃电压的方法对W1施加阶跃电压，初始电压为0 V，阶跃电压为0.7 V，阶跃时间为10 S;同时，在W2上采用时间-电流方法对W2施加恒定电 压，电压为〇 v; (2) 在电解池中加入不同浓度的过氧化氢标准溶液，W2上的电流会随着过氧化氢浓度 的增大而相应增大，根据所得电流增大值与过氧化氢浓度之间的关系，绘制工作曲线； (3) 将待测过氧化氢溶液代替过氧化氢的标准溶液，按照（1)和(2)所述的过氧化氢检 测方法进行检测，根据所得到的电流增大值与所绘制的工作曲线得出待测过氧化氢溶液的 浓度。
[0020] 实施例5 -种四电极系统过氧化氢电化学传感器的应用 实施例2制备的一种四电极系统过氧化氢电化学传感器应用于过氧化氢的检测，其检 测步骤为： (1) 利用电化学工作站，在W1上采用阶跃电压的方法对W1施加阶跃电压，初始电压为0 V，阶跃电压为0.8 V，阶跃时间为20 S;同时，在W2上采用时间-电流方法对W2施加恒定电 压，电压为0.3 v; (2) 和(3)同实施例4。
[0021] 实施例6 -种四电极系统过氧化氢电化学传感器的应用 实施例3制备的一种四电极系统过氧化氢电化学传感器应用于过氧化氢的检测，其检 测步骤为： (1) 利用电化学工作站，在W1上采用阶跃电压的方法对W1施加阶跃电压，初始电压为0 V，阶跃电压为0.9 V，阶跃时间为30 S;同时，在W2上采用时间-电流方法对W2施加恒定电 压，电压为〇.6 v; (2) 和(3)同实施例4。
[0022] 实施例7实施例1-3所制备的过氧化氢传感器，应用于过氧化氢的检测，具有优良 的检测效果，检测限为8 μ mol/L。
[0023] 实施例8人血清中过氧化氢的检测 准确移取人血清样品，加入一定摩尔浓度的过氧化氢标准溶液，以未加入过氧化氢的 人血清为空白，进行加标回收实验，按照实施例4~6的步骤进行检测，测定样品中过氧化氢 的回收率，检测结果见表1。
[0024] 表1人血清中过氧化氢的检测结果
表1检测结果可知，结果的相对标准偏差(RSD)不大于2.1 %，回收率为98~102%，表明 本发明可用于人血清中过氧化氢的检测，方法的灵敏度高、特异性强，结果准确可靠。
【主权项】
1. 一种四电极系统过氧化氢电化学传感器的制备方法，其特征在于，采用磷酸镍铵微 纳材料NH4NiP〇4和金@硫化银纳米棒溶胶Au@Ag 2S NRs共同修饰的ITO导电玻璃上电聚合鲁 米诺后作为电化学发光工作电极W1，二氧化钛纳米片溶胶Ti02 NSs和辣根过氧化物酶溶液 HRP共同修饰的ITO导电玻璃作为光电化学工作电极W2，Ag/AgCl电极作为参比电极RE、铂丝 电极作为对电极CE，将四个电极共同插入同一电解池中组成四电极系统，将制得的四电极 系统置于暗盒中，即制得四电极系统过氧化氢电化学传感器。2. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述磷酸镍铵微纳材料NH4NiP04为多 孔片状微纳材料。3. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的金@硫化银纳米棒溶胶Au@Ag2S NRs为核壳结构的棒状纳米材料的水溶液，所述核壳结构的棒状纳米材料为以金纳米棒为 核，硫化银纳米粒子为壳层的棒状纳米材料，所述金纳米棒是棒状金纳米粒子，长度为20~ 40 nm〇4. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的二氧化钛纳米片溶胶Ti02 NSs 为二氧化钛纳米片的水溶液，所述二氧化钛纳米片为方形片状的二氧化钛纳米粒子，边长 为60~80 nm。5. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，将W1和W2导电的一面相对插入电解池 中，W1与W2间距为0.5 cm~1.5 cm。6. 根据权利要求1所述的制备方法制备的过氧化氢电化学传感器，其特征在于，所述的 过氧化氢电化学传感器应用于过氧化氢检测的步骤为:利用电化学工作站，在W1上采用阶 跃电压的方法对W1施加阶跃电压，初始电压为0 v，阶跃电压为0.7~0.9 v，阶跃时间为10~ 30 s;同时，在W2上采用时间-电流方法对W2施加恒定电压，电压为0~0.6 v;在电解池中加 入待测过氧化氢溶液，W2上的电流会随着过氧化氢浓度的增大而相应增大，根据所得电流 增大值得出待测过氧化氢溶液浓度。
【专利摘要】本发明公开了一种基于功能纳米材料构建的四电极系统双功能过氧化氢传感器的制备方法，所制备的传感器操作简单、携带方便、检测快、成本低，可用于日常生产、生活等领域的对过氧化氢的快速、灵敏检测。
【IPC分类】G01N27/327
【公开号】CN105675686
【申请号】CN201610148501
【发明人】张勇, 李燕, 王荣雨, 任祥, 杜斌
【申请人】济南大学
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年3月16日