專利名稱：一種三維石墨烯-聚多巴胺-金納米粒子復合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種石墨烯復合材料，尤其涉及一種三維石墨烯-聚多巴胺-金納米粒子復合材料的制備方法。
背景技術(shù)：
石墨烯(graphene)是一種新型碳材料,它具有由單層碳原子緊密堆積而成的二維蜂窩狀晶體結(jié)構(gòu)。石墨烯因其獨特的物理與化學性質(zhì)，目前已引起大家的普遍關(guān)注。石墨烯獨特而完美的結(jié)構(gòu)使它具有優(yōu)異的電學、力學、熱學和光學等特性，除二維石墨烯材料夕卜，2004年科學家采用兼具平面和曲面結(jié)構(gòu)特點的泡沫金屬作為生長基體，利用CVD方法制備出具有三維連通網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的泡沫狀石墨烯體材料。研究發(fā)現(xiàn)，這種三維石墨烯體材料完整地復制了泡沫金屬的結(jié)構(gòu)，石墨烯以無縫連接的方式構(gòu)成一個全連通的整體，具有優(yōu) 異的電荷傳導能力、 850m2/g的比表面積、 99. 7%的孔隙率和 5mg/cm3的極低密度。因此，三維石墨烯材料由于密度低、富含大孔與介孔結(jié)構(gòu)、導電性好、高的比表面積和熱穩(wěn)定性，在超電容、氫儲存材料、二次電池和新型催化等領(lǐng)域具有重要的潛在應(yīng)用價值。為進一步拓展三維石墨烯材料在傳感與分析中的應(yīng)用，三維石墨烯的改性及其與功能性材料的復合至關(guān)重要。多巴胺是海洋貽貝黏附蛋白交聯(lián)過程中的關(guān)鍵成分。已有大量文獻報道將欲修飾的材料在多巴胺溶液中進行簡單的浸涂即可形成強力附著于礦物質(zhì)、金屬及高分子等多種材料表面的復合層。其機理是多巴胺易被氧化為多巴醌，多巴醌與多巴胺之間發(fā)生反歧化反應(yīng)形成自由基，從而交聯(lián)聚合，或者醌基與多巴胺分子的氨基發(fā)生麥克爾加成反應(yīng)形成聚多巴胺。因此，聚多巴胺修飾是一種操作簡單、普適的材料改性方法。此外，已有研究證明聚多巴胺材料中的氨基可作為還原劑，有效地原位還原氯金酸，直接制備聚多巴胺-氯金酸復合材料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種三維石墨烯-聚多巴胺-金納米粒子復合材料的制備方法，該復合材料兼具石墨烯、聚多巴胺、金納米粒子的優(yōu)點，導電率高、生物相容性好、易于衍生化，在電化學生物傳感領(lǐng)域具有潛在應(yīng)用?！N三維石墨烯-聚多巴胺-金納米粒子復合材料的制備方法，包括以下步驟(I)將多巴胺溶于pH7 9的緩沖液中，制得多巴胺溶液；(2)將三維石墨烯浸入多巴胺溶液中對三維石墨烯進行改性修飾，制得聚多巴胺修飾三維石墨烯；(3)將聚多巴胺修飾三維石墨烯加入到四氯金酸溶液中，反應(yīng)完全后，制得三維石墨烯-聚多巴胺-金納米粒子復合材料。弱堿性條件下，多巴胺聚和生成聚多巴胺的具體反應(yīng)方程如下
權(quán)利要求
1.一種三維石墨烯-聚多巴胺-金納米粒子復合材料的制備方法，包括以下步驟 (1)將多巴胺溶于PH7 9的緩沖液中，制得多巴胺溶液； (2)將三維石墨烯浸入多巴胺溶液中對三維石墨烯進行改性修飾，制得聚多巴胺修飾三維石墨烯； (3)將聚多巴胺修飾三維石墨烯加入到四氯金酸溶液中，反應(yīng)完全后，制得三維石墨烯-聚多巴胺-金納米粒子復合材料。
2.如權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，所述緩沖液為磷酸緩沖液。
3.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述磷酸緩沖液的濃度為O.02 O.2mol/L。
4.如權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，所述緩沖液的pH值為7.5 8. 5。
5.如權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述緩沖液的pH值為8.5。
6.如權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，所述多巴胺溶液的濃度為O.I 5mg/mLo
7.如權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，所述三維石墨烯浸入多巴胺溶液的時間為O. 5 2h。
8.如權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，所述四氯金酸溶液的濃度O.I 2%。
9.如權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，所述反應(yīng)的時間為2 12h。
10.如權(quán)利要求I 9任一所述制備方法制得的三維石墨烯-聚多巴胺-金納米粒子復合材料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種三維石墨烯-聚多巴胺-金納米粒子復合材料及其制備方法，該方法包括以下步驟(1)將多巴胺溶于pH7～9的緩沖液中，制得多巴胺溶液；(2)將三維石墨烯浸入多巴胺溶液中對三維石墨烯進行改性修飾，制得聚多巴胺修飾三維石墨烯；(3)將聚多巴胺修飾三維石墨烯加入到四氯金酸溶液中，反應(yīng)完全后，制得三維石墨烯-聚多巴胺-金納米粒子復合材料。本發(fā)明所述三維石墨烯-聚多巴胺-金納米粒子復合材料兼具石墨烯、聚多巴胺、金納米粒子的優(yōu)點，導電率高、生物相容性好、易于衍生化，可用于制備識別互補DNA鏈的DNA電化學傳感器。
文檔編號C08K7/24GK102875805SQ20121036724
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月28日
發(fā)明者奚鳳娜, 石微微, 王心怡, 周國珺 申請人:浙江理工大學