一种纳米线修饰电极的制备方法及其应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种纳米线修饰电极的制备方法，尤其是指一种金Au超长纳米线修饰电极的制备方法及其应用。
【背景技术】
[0002]腌制食品因其独特的风味以及含有大量的维生素、钙、磷和其他的无机物受广大消费者喜爱，但其含有亚硝酸盐，也使很多人望而远之。亚硝酸盐具有潜在的毒性，它在胃里与仲胺反应生成致癌物亚硝胺。世界卫生组织规定:腌制食品中亚硝酸盐含量不得超过
0.2 mg/kg，饮用水中亚硝酸盐不得超过3 mg.L 1 ο因此，精确检测食品及饮用水中的亚硝酸盐至关重要。目前检测亚硝酸盐的方法有分光光度法、色谱法、电化学等。电化学传感器是一种简便、价廉、快速的测试方式。目前，开发合适的电极材料是发展电化学传感器的关键技术。
[0003]纳米材料特殊的性质使其在传感器的研究中具有广泛应用，纳米材料具有大的比表面积、导致表面活性中心增多、可显著增加待测物质在修饰电极上电子传递速率，从而提高传感器的灵敏性。金Au纳米材料成为纳米材料中最具有研究活力和发展潜力的金属元素，因其具有奇异的光学、电学性质，在纳米电子学、纳米光电子学、催化作业和生物医学领域有着广泛的应用。在各种形状的Au纳米材料中，纳米颗粒合成方面研究最多。与Au纳米颗粒相比，Au超长纳米线具有更优良的生物亲和性和线性光学性质。现有技术中已经有关于模板法合成Au超长纳米线的报到。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种以碲Te超长纳米线为模板合成金Au超长纳米线，并以此电极制备亚硝酸盐(以亚硝酸钠计)传感器电极，实现对亚硝酸盐的检测。
[0005]本发明目的可以通过以下技术方案来实现:
本发明公开了一种纳米线修饰电极的制备方法，该方法以碲Te超长纳米线为模板合成金Au超长纳米线，其步骤如下:
步骤1，合成Te超长纳米线
1.0g聚乙烯吡咯烷酮和0.0lg亚碲酸钠溶解于35mL 二次蒸馏水中，超声分散I小时，形成稳定的溶液，向溶液中加入1.65mL (40 wt%)水合肼和3.35mL(28 wt%)氨水溶液，快速混合后移入50mL的聚四氟乙烯衬里的反应釜中，将反应釜封闭后放入180° C的马弗炉中反应4小时，反应结束后，室温冷却12小时，向冷却液中加入80-200mL的丙酮，静止12-24小时，离心、用二次蒸馏水洗涤五次后得到Te超长纳米线；
步骤2，以Te超长纳米线为模板合成Au超长纳米线
称取1mg HAuCl4.4H20溶于1mL蒸馏水，充分搅拌得到2.5mmol/L HAuCl4溶液；称取1.0mgTe超长纳米线分散于25mL的蒸馈水中，搅拌均勾后加入l_5mL 2.5mmol/L HAuCl4溶液和保持超声功率50-200w，超声反应20-60分钟，使Te超长纳米线HAuCl4自动通过电流位移反应生成Au超长纳米线，反应结束后将产物用二次蒸馏水清洗5-10次以除去剩余的氯金酸溶液，在50°C真空干燥箱中干燥6小时，得到Au超长纳米线；
以Te超长纳米线为模板合成Au超长纳米线的实验原理为:
HAuCl4.3H20+Te = Au+Te032 +4C1 +7H+
步骤3，Au超长纳米线修饰电极的制备
将所得Au超长纳米线溶于20mL的二次蒸馏水中得到Au超长纳米线水溶液，向所得水溶液中加入ImL 5wt%萘酚，搅拌均匀后得到混合溶液，取1-5 μ L混合溶液滴涂到处理好的玻碳电极表面，用红外灯烘干，得到Au超长纳米线修饰电极。
[0006]其中，所述修饰电极表面覆盖的Au超长纳米线，长度为1-100 μπι，直径为20_50nm。
[0007]本发明还公开了利用所述的Au超长纳米线修饰电极在亚硝酸盐检测中的应用。
[0008]本发明与现有技术相比，其优点为:
(1)所述Au超长纳米线修饰电极制备方法简单，绿色环保，在无外加还原试剂下，Te超长纳米线与HAuCl4溶液自动发生电流位移反应生成Au超长纳米线；
(2)所述Au超长纳米线修饰电极，对亚硝酸盐存在良好的催化效果，并呈现宽的线性范围。其检测限可以达到0.2ymol/Lo
【附图说明】
[0009]图1为实施例1中，Au超长纳米线的SEM图；图2为实施例1中，Au超长纳米线的X射线粉末衍射图；图3为实施例1中，裸电极和Au超长纳米线对lmmol/L亚硝酸钠的循环伏安曲线；图4为实施例1中，Au超长纳米线传感器对亚硝酸盐的计时电流曲线；图5为实施例1中，计时电流曲线电流与亚硝酸根浓度的线性关系图；图6为实施例2中，裸电极和Au超长纳米线修饰电极对lmmol/L亚硝酸盐的循环伏安曲线；图7为实施例3中，裸电极和Au超长纳米线修饰电极对lmmol/L亚硝酸盐的循环伏安曲线。
【具体实施方式】
[0010]本发明公开了一种纳米线修饰电极的基本制备方法，该方法以碲Te超长纳米线为模板合成金Au超长纳米线，其步骤如下:
步骤1，合成Te超长纳米线
1.0g聚乙烯吡咯烷酮和0.0lg亚碲酸钠溶解于35mL 二次蒸馏水中，超声分散I小时，形成稳定的溶液，向溶液中加入1.65mL (40 wt%)水合肼和3.35mL(28 wt%)氨水溶液，快速混合后移入50mL的聚四氟乙烯衬里的反应釜中，将反应釜封闭后放入180° C的马弗炉中反应4小时，反应结束后，室温冷却12小时，向冷却液中加入80-200mL的丙酮，静止12-24小时，离心、用二次蒸馏水洗涤五次后得到Te超长纳米线；
步骤2，以Te超长纳米线为模板合成Au超长纳米线
称取1mg HAuCl4.4H20溶于1mL蒸馏水，充分搅拌得到2.5mmol/L HAuCl4溶液；称取1.0mgTe超长纳米线分散于25mL的蒸馈水中，搅拌均勾后加入l_5mL 2.5mmol/L HAuCl4溶液和保持超声功率50-200w，超声反应20-60分钟，使Te超长纳米线HAuCl4自动通过电流位移反应生成Au超长纳米线，反应结束后将产物用二次蒸馏水清洗5-10次以除去剩余的氯金酸溶液，在50°C真空干燥箱中干燥6小时，得到Au超长纳米线；
以Te超长纳米线为模板合成Au超长纳米线的实验原理为:
HAuCl4.3H20+Te = Au+Te032 +4C1 +7H+
步骤3，Au超长纳米线修饰电极的制备
将所得Au超长纳米线溶于20mL的二次蒸馏水中得到Au超长纳米线水溶液，向所得水溶液中加入ImL 5wt%萘酚，搅拌均匀后得到混合溶液，取1-5 μ L混合溶液滴涂到处理好的玻碳电极表面，用红外灯烘干，得到Au超长纳米线修饰电极。
[0011]其中，所述修饰电极表面覆盖的Au超长纳米线，长度为1-100 μπι，直径为20_50nm。
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