重新分散在水中，以低頻率超聲至其分散均勻為止，再配制成濃度為10 mg/mL的碳管-石墨稀異質結構碳納米材料溶液。
[0020]實施例3
將150 mg的多壁碳納米管(CNTs)溶于36 mL濃硫酸中，適度攪拌I h至混合液均勾，然后加入4 mL質量濃度為85%的磷酸繼續攪拌15 min，控制在半個小時內緩慢加入450 mg高錳酸鉀，室溫(25°C )攪拌I h后將混合液加熱到65°C，恒溫水浴下緩慢攪拌2 h以避免將氧化后的碳管切成碎片；攪拌結束后取出混合液并靜置至室溫，然后加入100 mL的冰水(其中加入5 mL質量濃度為30%的過氧化氫)靜置14 h后溶液分層；隨后，棄去上清液，下層用0.22 μ m的水相耐酸堿(PTFE)濾膜過濾，抽濾時，用6 mL質量濃度為20%的鹽酸洗兩次；此后，將濾渣溶于60 mL的水中，100瓦下超聲2分鐘并緩慢攪拌至其分散均勻，隨后在分散液中加入40 mL質量濃度為30%鹽酸，攪拌均勻后在相同PTFE濾膜上用去離子水過濾至濾液呈中性，取濾渣重新分散在水中，以低頻率超聲至其分散均勻為止，再配制成濃度為I mg/mL的碳管-石墨稀異質結構碳納米材料溶液。
[0021]取所制備的lmg/mL碳管-石墨稀異質結構碳納米材料溶液8 μ L滴在玻碳電極上，自然干燥，即獲得碳管-石墨烯異質結構碳納米材料溶液修飾的玻碳電極，然后采用修飾的玻碳電極作為修飾電極，鉑絲作為對電極，飽和甘汞電極作為參比電極，利用三電極系統在磷酸鹽緩沖溶液中進行電化學傳感性能測試。
[0022]圖1為實施例3中所制得的碳管-石墨烯異質結構碳納米材料的透射電鏡圖。從圖中可見，CNTs的外壁已被解開，形成帶狀的石墨烯，而內壁保留碳管結構，說明其形成了石墨稀和碳納米管異質結構。
[0023]圖2為碳管-石墨烯異質結構碳納米材料與葡萄糖氧化酶(GOD)復合的掃描電鏡圖，從圖中可以看出GOD可以在碳管-石墨烯異質結構碳納米材料表面形成很好的自組裝。
[0024]圖3為碳管-石墨稀異質結構碳納米材料與GOD復合修飾的玻碳電極在無氧的0.1 M磷酸鹽緩沖溶液(ρΗ=7.0)中進行循環伏安測試的結果。從圖中可見，修飾電極在測試中出現了對稱的氧化還原峰，且峰電位差為37 mV，表明GOD在碳管-石墨烯異質結構碳納米材料表面實現了較快的直接電子轉移。
[0025]圖4為碳管-石墨烯異質結構碳納米材料與GOD復合修飾的玻碳電極用于檢測葡萄糖的差分脈沖測試結果。從圖中可以看出，葡萄糖濃度與峰電流具有很好的線性關系，表明制得的傳感器呈現寬的檢測范圍，同時計算得到其米氏常數為5.09 mM，表明GOD具有較尚的活性。
[0026]圖5為碳管-石墨烯異質結構碳納米材料與GOD復合修飾的玻碳電極的抗干擾測試結果。從圖中可以看出，無論是體系中單獨存在多巴胺(DA)、尿酸(UA)、抗壞血酸(AA)，還是三種混合物同時存在的情況下，修飾電極對葡萄糖的檢測都沒有影響，表明該電極具有較好的抗干擾性能。
[0027]以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發明的涵蓋范圍。
【主權項】
1.一種具有葡萄糖檢測性能的碳納米材料，其特征在于:是以多壁碳納米管為原材料，采用化學氧化法制得的具有碳管-石墨烯異質結構的碳納米材料。
2.—種如權利要求1所述具有葡萄糖檢測性能的碳納米材料的制備方法，其特征在于:將多壁碳納米管與濃硫酸混合均勻，加入磷酸，攪拌均勻后緩慢加入高錳酸鉀，恒溫水浴下勻速攪拌后，于室溫下靜置，再加入含有過氧化氫的冰水，靜置分層，除去上清液，下層用鹽酸和去離子水抽濾、洗滌至中性，再用去離子水配制成碳管-石墨烯異質結構碳納米材料溶液。
3.根據權利要求2所述具有葡萄糖檢測性能的碳納米材料的制備方法，其特征在于:所用多壁碳納米管與濃硫酸的重量體積比為1:0.1?0.5，所用濃硫酸與磷酸的體積比為5 ?9:1 ο
4.根據權利要求2所述具有葡萄糖檢測性能的碳納米材料的制備方法，其特征在于:高錳酸鉀的用量為多壁碳納米管重量的3-5倍，加入時間控制在0.5?I小時。
5.根據權利要求2所述具有葡萄糖檢測性能的碳納米材料的制備方法，其特征在于:所述恒溫水浴的溫度為50?100°C，攪拌時間為2?3小時。
6.根據權利要求2所述具有葡萄糖檢測性能的碳納米材料的制備方法，其特征在于:所述含有過氧化氫的冰水中含有過氧化氫的質量濃度為I?5%。
7.根據權利要求2所述具有葡萄糖檢測性能的碳納米材料的制備方法，其特征在于:抽濾時所用鹽酸的質量濃度為10?30%。
8.根據權利要求2所述具有葡萄糖檢測性能的碳納米材料的制備方法，其特征在于:將鹽酸抽濾后的粗產品于去離子水中超聲溶解，超聲功率為50?100瓦，超聲時間為I?10分鐘。
9.根據權利要求2所述具有葡萄糖檢測性能的碳納米材料的制備方法，其特征在于:配制得到碳管-石墨稀異質結構碳納米材料溶液的濃度為I?10 mg/mL。
【專利摘要】本發明公開了一種具有葡萄糖檢測性能的碳納米材料及其制備方法，其以多壁碳納米管為原料，采用化學氧化法沿縱向解開，通過控制解開程度獲得碳管-石墨烯異質結構碳納米材料。采用本發明碳管-石墨烯異質結構碳納米材料對玻碳電極進行修飾，經電化學性能測試表明，本發明碳管-石墨烯異質結構碳納米材料對葡萄糖氧化酶具有良好的相容性，與葡萄糖氧化酶復合后對葡萄糖檢測表現出高靈敏度、寬檢測限、良好的抗干擾性質，為發展第三代葡萄糖傳感器提供了一個新的平臺，同時在其他傳感器及電化學領域上也具有廣泛的應用前景。
【IPC分類】G01N27-26
【公開號】CN104730124
【申請號】CN201510122368
【發明人】詹紅兵, 胡慧芳, 馮苗
【申請人】福州大學
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年3月20日