高灵敏芦丁电化学传感器的制备方法及制备得到的电化学传感器

本发明涉及电化学检测，具体涉及一种基于ti3c2-cnts-au/cd-mof-cnts/gce的高灵敏芦丁电化学传感器的制备方法。

背景技术：

1、芦丁(ru)属于一组天然存在的黄酮类化合物，广泛存在于各种植物中，如蒿子荞麦、槐树等。重要的是，芦丁具有一系列的生理活性，如抗氧化、抗病毒、抗炎、抗癌和抗肿瘤，也经常被用于临床治疗某些疾病，其中包括糖尿病、高血压、老年痴呆症和神经炎症。因此，开发一种快速有效的技术来检测和量化植物和药品中的芦丁是非常必要的。

2、一些常用的分析方法，如高效液相色谱法、毛细管电泳法和分光光度法已被用于芦丁的测定。然而，其中一些方法耗时长、成本高或需要复杂的预处理过程，这阻碍了它们的进一步应用。与这些方法相比，电化学测定法具有可靠性好、反应快、仪器便宜、能耗低、操作简单、省时、灵敏度高、选择性强等优点，特别是其设备便于携带，可以现场测定。近年来，随着纳米科学和纳米技术的发展，许多能够显著提高电化学传感器信号强度、实现超灵敏测定的纳米材料电极已被应用于芦丁的电化学测定。然而，根据调查，使用二维(2d)材料来制造新型电化学传感器，以实现对芦丁的敏感、快速和简单的检测，仍然是一个挑战。

3、过渡金属碳化物(mxenes)作为一种新型的二维(2d)层状材料，是通过选择性蚀刻max相中的a层获得的(m是早期的过渡金属，a基本上是指第13到14族的元素，x代表c/或n)。它于2011年由michael naguib及其同事首次合成。mxene材料具有良好的导电性、良好的结构/化学稳定性和大量的氧化还原活性位点，使其在储能领域、生物医学、光学等领域具有广阔的应用前景。其中，ti3c2是mxene相材料的典型代表。由于其优异的金属导电性、亲水性和表面基团可调性能，ti3c2在电化学传感中显示出良好的应用前景。

4、基于碱金属离子和环糊精(cd)的环糊精-金属-有机骨架(cd-mof)已被报道为一种新型绿色mof。由于cd-mof独特的吸附和包封能力，它通常被用作载体和吸附剂。然而，cd-mof在电化学传感器领域的应用却鲜有报道。因此，通过cd-mof强大的富集性能来提高传感器的灵敏度和检测能力是新颖的。

技术实现思路

1、本发明提供了一种基于ti3c2-cnts-au/cd-mof-cnts的高灵敏芦丁电化学传感器的制备方法，可以有效解决芦丁检测过程中的电催化活性低、灵敏度低的问题。

2、本发明采用以下技术方案实现：

3、一种基于ti3c2-cnts-au/cd-mof-cnts的高灵敏芦丁电化学检测电极的制备方法，包括以下步骤：

4、(1)多层ti3c2 mxene合成：在室温下将ti3alc2分散于hf中，连续搅拌将所得到的固体产品用超纯水清洗，直到上清液的ph值达到5.5-6.5，干燥得到多层ti3c2mxene；

5、(2)ti3c2-cnts-au的制备：将步骤(1)制备的多层ti3c2 mxene和酸化多壁碳纳米管分散在去离子水中，然后在搅拌下依次向其中加入氯金酸溶液和nabh4，室温下搅拌离心收集产物并用水和乙醇洗涤多次，最后干燥即得ti3c2-cnts-au；

6、(3)cd-mof-cnts的制备：将γ-环糊精和koh加入水中并分散溶解，使用的滤膜过滤，通过扩散法将甲醇扩散几天到滤液中，扩散完成后，收集上清液，并加入酸化多壁碳纳米管，分散后加入十六烷基三甲基溴化铵并孵育，最后离心收集沉淀即得cd-mof-cnts；

7、(4)分别将ti3c2-cnts-au和cd-mof-cnts与分散液混合并分散制得分散液，接下来，取ti3c2-cnts-au分散液和cd-mof-cnts分散液进行混合的到复合材料，将混合好的复合材料滴涂在干净的玻碳电极表面，烘干得到修饰电极。

8、本发明的基于ti3c2-cnts-au/cd-mof-cnts的高灵敏芦丁电化学检测电极的制备方法，步骤(4)中所述分散液为n,n-二甲基甲酰胺。

9、本发明的基于ti3c2-cnts-au/cd-mof-cnts的高灵敏芦丁电化学检测电极的制备方法，步骤(2)中、步骤(3)和步骤(4)的分散均使用超声进行分散。

10、本发明的基于ti3c2-cnts-au/cd-mof-cnts的高灵敏芦丁电化学检测电极的制备方法，步骤(4)中干净的玻碳电极表面通过以下方法实现：用al2o3粉末抛光玻碳电极，然后使用超声清洁器将玻碳电极置于乙醇和超纯水中分别超声洗涤，随后，通过红外灯下干燥得到清洁的玻碳电极。

11、本发明的基于ti3c2-cnts-au/cd-mof-cnts的高灵敏芦丁电化学检测电极的制备方法，步骤(1)中上清液的ph值为6。

12、本发明的基于ti3c2-cnts-au/cd-mof-cnts的高灵敏芦丁电化学检测电极的制备方法，步骤(4)中通过红外线烘干得到修饰电极。

13、本发明的基于ti3c2-cnts-au/cd-mof-cnts的高灵敏芦丁电化学检测电极的制备方法，步骤(3)中的孵育在室温下进行，时间为2.5-4小时。

14、本发明的基于ti3c2-cnts-au/cd-mof-cnts的高灵敏芦丁电化学检测电极的制备方法，步骤(4)中ti3c2-cnts-au和cd-mof-cnts的分散液的浓度均为1-4mg/ml，ti3c2-cnts-au分散液和cd-mof-cnts分散液进行混合时的体积比为2-4:1。

15、本发明还提供一种基于ti3c2-cnts-au/cd-mof-cnts的高灵敏芦丁电化学检测电极，由上述的制备方法制备得到的以ti3c2-cnts-au/cd-mof-cnts修饰电极为工作电极、石墨电极或铂丝电极为对电极、ag/agcl电极为参比电极，电位范围0.1v-0.8v，扫描振幅为50mv，脉冲宽度200ms，环境溶液为ph＝5.8-6.2的磷酸缓冲液。

16、本发明还提供的电化学传感器在测量芦丁浓度上的应用。

17、本发明的有益效果是：

18、本发明构建了ti3c2-cnts-au/cd-mof-cnts纳米材料复合物修饰的芦丁电化学传感电极用于荞麦和橙汁样品(即实际的天然植物样品)中芦丁含量的快速检测时，该传感器具有检测速度快、操作便捷、成本低和实时监测的优点；本发明制备的芦丁传感器线性范围为2nm～800nm，检出限为0.6nm(信噪比为3)，在半胱氨酸，槲皮素，黄芩素，芪黄素，桑色素和芹菜素干扰物存在的条件下，不会对芦丁的检测造成干扰，其线性范围宽，检测限低，具有良好的选择性。

技术特征：

1.一种基于ti3c2-cnts-au/cd-mof-cnts的高灵敏芦丁电化学检测电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于ti3c2-cnts-au/cd-mof-cnts的高灵敏芦丁电化学检测电极的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述分散液为n,n-二甲基甲酰胺。

3.根据权利要求1所述的基于ti3c2-cnts-au/cd-mof-cnts的高灵敏芦丁电化学检测电极的制备方法，其特征在于，步骤(2)中、步骤(3)和步骤(4)的分散均使用超声进行分散。

4.根据权利要求1所述的基于ti3c2-cnts-au/cd-mof-cnts的高灵敏芦丁电化学检测电极的制备方法，其特征在于，步骤(4)中干净的玻碳电极表面通过以下方法实现：用al2o3粉末抛光玻碳电极，然后使用超声清洁器将玻碳电极置于乙醇和超纯水中分别超声洗涤，随后，通过红外灯下干燥得到清洁的玻碳电极。

5.根据权利要求1所述的基于ti3c2-cnts-au/cd-mof-cnts的高灵敏芦丁电化学检测电极的制备方法，其特征在于，步骤(1)中上清液的ph值为6。

6.根据权利要求1所述的基于ti3c2-cnts-au/cd-mof-cnts的高灵敏芦丁电化学检测电极的制备方法，其特征在于，步骤(4)中通过红外线烘干得到修饰电极。

7.根据权利要求1所述的基于ti3c2-cnts-au/cd-mof-cnts的高灵敏芦丁电化学检测电极的制备方法，其特征在于，步骤(3)中的孵育在室温下进行，时间为2.5-4小时。

8.根据权利要求1所述的基于ti3c2-cnts-au/cd-mof-cnts的高灵敏芦丁电化学检测电极的制备方法，其特征在于，步骤(4)中ti3c2-cnts-au和cd-mof-cnts的分散液的浓度均为1-4mg/ml，ti3c2-cnts-au分散液和cd-mof-cnts分散液进行混合时的体积比为2-4:1。

9.一种基于ti3c2-cnts-au/cd-mof-cnts的高灵敏芦丁电化学检测电极，其特征在于，由权利要求1-8任一项所述的制备方法制备得到的以ti3c2-cnts-au/cd-mof-cnts修饰电极为工作电极、石墨电极或铂丝电极为对电极、ag/agcl电极为参比电极，电位范围0.1v-0.8v，扫描振幅为50mv，脉冲宽度200ms，环境溶液为ph＝5.8-6.2的磷酸缓冲液。

10.权利要求9所述的电化学传感器在测量芦丁浓度上的应用。

技术总结
本申请涉及一种高灵敏芦丁电化学传感器的制备方法及制备得到的电化学传感器，通过构建Ti<subgt;3</subgt;C<subgt;2</subgt;‑CNTs‑Au/CD‑MOF‑CNTs纳米材料复合物修饰的芦丁电化学传感电极，所述电化学传感电极用于荞麦和橙汁样品中芦丁含量的快速检测时，该传感器具有检测速度快、操作便捷、成本低和实时监测的优点；本发明制备的芦丁传感器具有线性范围宽，检出限低的优点，在干扰物存在的条件下，具有良好的选择性。

技术研发人员：赵鹏程,陈佳,费俊杰,谢轶羲,王晨曦,王以淋
受保护的技术使用者：湘潭大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13