一种凝胶纳米银颗粒修饰丝网印刷电极的制备方法

本发明涉及一种凝胶纳米银颗粒修饰丝网印刷电极的制备方法，属于电化学分析，用于氰化钠检测。

背景技术：

1、氰化钠属于全身中毒性毒剂。氰离子在体内与细胞色素氧化酶结合，造成组织缺氧和窒息。氰化钠毒性很高，口服致死剂量为1.0～2.0mg/kg。快速准确地实现人体内氰化钠的检测，对于野战化验、化学事故救援以及临床救治有着重要意义。对于环境中氰化钠的分析检测技术研究相对较为成熟，常用检测技术包括比色法、气相色谱法、气相色谱-质谱法等多种手段，其中多种方法已列入国家标准。以比色法为例，其检测机理均为氰根与巴比妥酸进行显色反应并测定吸收波长。但是当样品中含有杂质时，会严重影响测定结果。同时，由于需要加入反应试剂对氰化钠进行衍生，使得操作步骤繁琐，耗时较长。若使用气相色谱法对氰化钠进行检测，一般需要额外的衍生化技术将其衍生为氯化氰，同时需要气相色谱仪进行检测，成本较高且检测时间较长。此外，过多的衍生化试剂也会对气相色谱柱造成不可逆的损坏。

2、中国专利cn 110082410 b公开了一种金纳米粒子负载β-环糊精功能化石墨烯生物传感器的制备及应用。该传感器制备了负载β-环糊精的氧化石墨烯，将其与金纳米粒子结合并滴涂于玻碳电极上，得到了功能化石墨烯电化学生物传感器。该传感器能够快速检测杏仁露中的氰化钠。但是专利cn 110082410 b中关于检测电极的制备较为复杂、耗时较长且成本较高，同时对于氰化钠的检测限较高。

技术实现思路

1、本发明的目的针对上述问题，提供一种操作简单的凝胶纳米银修饰丝网印刷电极的制备方法，以实现对水溶液中氰化钠的快速检测，检测方法灵敏度更高且节约成本。实现了一种操作简单且成本较低的方法，成功制备了凝胶纳米银颗粒，以浸泡组装的方式获得了凝胶纳米银颗粒修饰的丝网印刷电极，并通过该电极能够实现水中氰化钠的定性及定量检测。同时该方法制备的修饰电极较专利cn 110082410 b对于氰化钠检测限更低。

2、本发明采用的技术方案，一种凝胶纳米银颗粒修饰丝网印刷电极的制备方法步骤如下：

3、步骤一、凝胶纳米银颗粒的合成

4、凝胶银纳米颗粒采用共沉淀法制备步骤如下：按照体积比为50∶1～80∶1，分别取摩尔体积浓度为0.001mol/l的硝酸银溶液5～8ml和巯丙基三甲氧基硅烷0.1～0.3ml，混合后搅拌20～30min；搅拌结束后以每秒2～5滴的速度加入5～8ml摩尔体积浓度为0.004mol/l的硼氢化钠/甲醇溶液，继续搅拌30～60min；之后加入3～5ml蒸馏水以及5～8ml的四甲氧基硅烷，继续搅拌5～10min；最后加入20～30μl摩尔体积浓度为2mol/l的硝酸银溶液用于催化四甲氧基硅烷的水解，搅拌2小时后得到淡黄色的凝胶纳米银颗粒的溶液；

5、步骤二、凝胶纳米银颗粒修饰丝网印刷电极的制备

6、用浓硝酸溶液浸泡丝网印刷电极15～20min后，取出电极用去离子水冲洗，自然风干；将风干后的电极放入在步骤一中制备的淡黄色凝胶纳米银溶液中，浸泡15～30min；取出电极用水冲洗2～3次后自然风干，即得到凝胶纳米银颗粒修饰的丝网印刷电极。

7、以制得的凝胶纳米银颗粒修饰的丝网印刷电极为工作电极，以ag/agcl电极为参比电极，以铂电极为对电极；取50μl的氰化钠溶液，滴加在修饰后的丝网印刷电极的表面；在电压-0.3～0.6v，扫速为100～120mv/s及电流0～200μa的条件下，采用循环伏安法通过rst5200f电化学工作站对水溶液中的氰化钠进行定性及定量检测，同时记录电压-电流曲线。

8、本发明的有益效果：首先，该方法通过一锅法制备得到了凝胶纳米银颗粒，接着通过浸泡的方式在活化后的丝网印刷电极表面负载了该凝胶纳米银颗粒，得到修饰后的丝网印刷电极。该电级电极对氰化钠具有良好的响应，且选择性高、专属性好；

9、此外，该方法利用该所述纳米复合物构筑的电化学生物传感器能够实现对氰化钠的快速检测。进一步地，本申请所述电极的制备方法简单，操作方便且检测灵敏度高。与已公开的专利(cn 110082410 b)相比较，通过本发明申请制备的检测电极耗时短、成本低且其针对氰化钠的检测灵敏度高(0.02μg/ml)，能够为化学事故救援过程中氰化钠的现场快速准确定量分析提供技术储备。

技术特征：

1.一种凝胶纳米银颗粒修饰丝网印刷电极的制备方法，其特征在于，该制备方法步骤如下：

2.根据权利要求1所述的一种凝胶纳米银颗粒修饰丝网印刷电极的制备方法，其特征在于，以制得的凝胶纳米银颗粒修饰的丝网印刷电极为工作电极，以ag/agcl电极为参比电极，以铂电极为对电极；取50μl的氰化钠溶液，滴加在修饰后的丝网印刷电极的表面；在电压-0.3～0.6v，扫速为100～120mv/s及电流0～200μa的条件下，采用循环伏安法通过rst5200f电化学工作站对水溶液中的氰化钠进行定性及定量检测，同时记录电压-电流曲线。

技术总结
本发明公开了一种凝胶纳米银颗粒修饰丝网印刷电极的制备方法，属于电化学分析技术领域。该方法采用共沉淀法合成凝胶银纳米颗粒。电极先后浸泡浓硝酸溶液、凝胶纳米银溶液再经冲洗风干制得凝胶纳米银颗粒修饰丝网印刷电极。以凝胶纳米银颗粒修饰的丝网印刷电极为工作电极，Ag/AgCl电极为参比电极，铂电极为对电极，能够实现对氰化钠的定性及定量检测。该方法以凝胶纳米银颗粒修饰的电极作为氰化物特异性检测电极，电极制备过程简单方便，可实现对水中氰化物的定性检测，检测灵敏度高(0.02ug/mL)且具有抗其他离子干扰的能力和稳定性，能够为化学事故救援过程中氰化物的现场快速准确定量分析提供技术储备。

技术研发人员：李晓森,夏俊美,杨旸,吴姬娜
受保护的技术使用者：中国人民解放军军事科学院防化研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13